WO2024048533A1 - Leaning vehicle - Google Patents

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WO2024048533A1
WO2024048533A1 PCT/JP2023/031027 JP2023031027W WO2024048533A1 WO 2024048533 A1 WO2024048533 A1 WO 2024048533A1 JP 2023031027 W JP2023031027 W JP 2023031027W WO 2024048533 A1 WO2024048533 A1 WO 2024048533A1
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lean
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angle
vehicle
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大介 神津
進 原
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ヤマハ発動機株式会社
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    • B62K21/00Steering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Provided is a leaning vehicle that can control the pose of the vehicle body so as to enable turning at low speed and small radius, both when running autonomously without being operated by a rider and when running by being operated by the rider. A control device (9) for a leaning vehicle (1) controls a steering torque application device (12) so that a steering torque is applied to at least one front wheel (3) so as to increase the response of a change in a leaning angle (φ) with respect to a steering angle (δ), the steering torque comprising a steering command torque to which a friction cancellation torque is added. The steering command torque is based on first leaning angle information detected by a leaning angle-related information detection device (6), first steering angle information detected by a steering angle-related information detection device (7), and first wheel speed information detected by a wheel speed-related information detection device (8). The friction cancellation torque is for cancelling a friction torque generated due to friction between the at least one front wheel (3) and the travelling surface.

Description

リーン車両lean vehicle
 この発明は、右旋回時に右方向に傾斜し、左旋回時に左方向に傾斜するリーン車両に関する。 The present invention relates to a lean vehicle that leans to the right when turning right and leans to the left when turning left.
 従来、リーン車両おいて、操舵機構に付与される操舵力を制御することによって車体の姿勢を制御する技術がある。例えば、特許文献1の二輪車において、車体にロール方向の外乱が加わったことが検知された際に、制御装置によりステアリングアクチュエータが駆動されて、外乱によりロール角が増加した方向への操舵力が操舵機構に付与される。それにより、車体を起こす作用が生じる。また、特許文献1の二輪車において、車体挙動検知手段が検知したロール角の増加速度が予め定めた値以上であり、かつハンドル入力検知手段が検知したハンドル部への入力が予め定めたハンドル入力閾値未満であるとき、制御装置により操舵アクチュエータが駆動され、ロール角が増加した方向への操舵力が操舵機構に付与される。特許文献1の二輪車において、制御装置は、車体のロール角の増加に対して乗員の身体の追従が遅れる状況、および乗員の身体の追従が少なく乗員の身体の振られ量が大きい状況、の少なくとも一方であると判定したとき、ステアリングアクチュエータを駆動させ、リーン角が増加した方向への操舵力を操舵機構に付与する。
 また、非特許文献1、2の動画において、二輪車は、ライダーが運転を行っていない状態、および、ライダーが乗車していない状態で、ほぼ直進する、あるいは、大きい半径で旋回するように自律走行している。
Conventionally, there is a technique for controlling the attitude of a lean vehicle by controlling the steering force applied to a steering mechanism. For example, in the two-wheeled vehicle of Patent Document 1, when it is detected that a disturbance in the roll direction is applied to the vehicle body, the steering actuator is driven by the control device, and the steering force is applied in the direction in which the roll angle increases due to the disturbance. Granted to the organization. This causes the effect of raising the vehicle body. Further, in the two-wheeled vehicle of Patent Document 1, the rate of increase in the roll angle detected by the vehicle body behavior detection means is equal to or higher than a predetermined value, and the input to the handle portion detected by the handle input detection means is a predetermined handle input threshold. When the roll angle is less than 1, the control device drives the steering actuator and applies a steering force to the steering mechanism in the direction in which the roll angle increases. In the two-wheeled vehicle of Patent Document 1, the control device is configured to control at least one of a situation in which the rider's body follows a delay in response to an increase in the roll angle of the vehicle body, and a situation in which the rider's body follows poorly and the amount of swing of the rider's body is large. When it is determined that one is the case, the steering actuator is driven to apply a steering force to the steering mechanism in the direction in which the lean angle increases.
In addition, in the videos of Non-Patent Documents 1 and 2, the motorcycle autonomously travels almost straight or turns with a large radius without the rider driving or riding the vehicle. are doing.
特開2020-158067号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-158067
 低速で走行するときのリーン車両は、高速で走行するときのリーン車両よりも小さい半径で旋回できる。リーン車両においては、低速で且つ小さい半径で旋回可能となるように車体の姿勢を制御することが求められている。 A lean vehicle when traveling at low speed can turn with a smaller radius than a lean vehicle when traveling at high speed. In a lean vehicle, it is required to control the attitude of the vehicle body so that it can turn at low speed and with a small radius.
 本発明は、ライダーにより運転されずに自律走行するとき、および、ライダーにより運転されて走行するときのどちらであっても、低速でかつ小さい半径での旋回が可能となるように車体の姿勢を制御することが可能なリーン車両を提供することを目的とする。 The present invention adjusts the posture of the vehicle body so that it can turn at low speed and with a small radius, both when traveling autonomously without being driven by a rider, and when traveling under the direction of a rider. The purpose is to provide a lean vehicle that can be controlled.
 本願の発明者は、低速でかつ小さい半径での旋回が可能となるようにリーン車両の姿勢を制御する技術を検討するために、特許文献1の技術について研究した。本願の発明者は、特許文献1のように、車体の車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角が増加したときに、操舵機構に操舵力を付与して、リーン角の増加量を抑えるように制御して、非特許文献1、2のようにリーン車両をライダーが乗車していない状態で低速で自律走行させることについて検討した。そして、この場合に、リーン車両を直進させる、あるいは、大きい半径で旋回させることはできるが、リーン車両を小さい半径で旋回させようとしたときには、車体のリーン角の増加速度が大きくなり、車体のリーン角の増加量を十分に抑えられるほど操舵力を付与することができない場合があることに気が付いた。
 また、本願の発明者は、車体のリーン角の増加速度が大きい場合に、操舵機構に付与する操舵力を大きくすれば、車体のリーン角の増加量を抑えることはできるものの、旋回の半径が大きくなってしまうことにも気が付いた。
 また、非特許文献1、2の動画で自律走行するリーン車両においても、直進、あるいは、大きい半径で旋回してはいるが、小さい半径で旋回してはいない。
 本願の発明者は、操舵輪と走行面との摩擦に着目することで、低速でかつ小さい半径での旋回が可能となるようにリーン車両の姿勢を制御する技術を思いついた。
The inventor of the present application studied the technology of Patent Document 1 in order to consider a technology for controlling the attitude of a lean vehicle so that it can turn at low speed and with a small radius. As disclosed in Patent Document 1, when the lean angle, which is the inclination angle of the vehicle body in the left-right direction of the vehicle with respect to the vehicle vertical direction, increases, the inventor of the present application applies a steering force to the steering mechanism to increase the amount of increase in the lean angle. We have studied how to control the vehicle so as to suppress it and make a lean vehicle run autonomously at low speed without a rider on board, as in Non-Patent Documents 1 and 2. In this case, it is possible to make the lean vehicle go straight or turn with a large radius, but when you try to make the lean vehicle turn with a small radius, the lean angle of the vehicle body increases at a faster rate, and the lean angle of the vehicle body increases. It has been noticed that there are cases where it is not possible to apply enough steering force to sufficiently suppress the increase in lean angle.
In addition, the inventor of the present application discovered that when the rate of increase in the lean angle of the vehicle body is large, increasing the steering force applied to the steering mechanism can suppress the amount of increase in the lean angle of the vehicle body, but the turning radius I also noticed that it was getting bigger.
In addition, even in the lean vehicles autonomously running in the videos of Non-Patent Documents 1 and 2, the lean vehicles are traveling straight or turning with a large radius, but not with a small radius.
By focusing on the friction between the steered wheels and the running surface, the inventor of the present application came up with a technique for controlling the attitude of a lean vehicle so that it can turn at low speed and with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有する。
 少なくとも1つの前輪および前記少なくとも1つの前輪よりも車両前後方向における後方向に配置される少なくとも1つの後輪を含む複数の車輪と、前記複数の車輪を車軸線回りに回転可能に支持し、前記少なくとも1つの前輪を操舵軸線回りに回転可能に支持し、右旋回時に車両上下方向に対して車両右方向に傾斜し、左旋回時に前記車両上下方向に対して車両左方向に傾斜する車体フレームと、前記車体フレームの前記車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角に関連する第1リーン角情報を検出するリーン角関連情報検出装置と、いずれか1つの前記前輪の前記操舵軸線回りの回転角度である操舵角に関連する第1操舵角情報を検出する操舵角関連情報検出装置と、いずれか1つの前記車輪の前記車軸線回りの回転速度である車輪速度に関連する第1車輪速度情報を検出する車輪速度関連情報検出装置と、前記少なくとも1つの前輪に、前記操舵軸線回りの操舵トルクを付与するように構成された操舵トルク付与装置と、前記操舵トルク付与装置が付与する前記操舵トルクを制御するように構成され、前記操舵角と前記リーン角とが調整されるように、前記操舵トルク付与装置から前記少なくとも1つの前輪に付与される前記操舵トルクを制御する制御装置と、を備えたリーン車両であって、前記制御装置は、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御する。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention has the following configuration.
a plurality of wheels including at least one front wheel and at least one rear wheel arranged rearward in the longitudinal direction of the vehicle than the at least one front wheel; A vehicle body frame that rotatably supports at least one front wheel around a steering axis, and tilts to the right of the vehicle with respect to the vertical direction of the vehicle when turning to the right, and tilts to the left of the vehicle with respect to the vertical direction of the vehicle when turning to the left. a lean angle-related information detection device that detects first lean angle information related to a lean angle that is an inclination angle of the vehicle body frame in the vehicle left-right direction with respect to the vehicle vertical direction; and the steering axis of any one of the front wheels. a steering angle related information detection device that detects first steering angle information related to a steering angle that is a rotation angle around the axle; and a first steering angle related information detecting device that detects first steering angle information related to a steering angle that is a rotation angle around a wheel speed related information detection device that detects wheel speed information; a steering torque applying device configured to apply a steering torque about the steering axis to the at least one front wheel; and a steering torque applying device configured to apply a steering torque about the steering axis to the at least one front wheel. a control device configured to control the steering torque, and controlling the steering torque applied from the steering torque applying device to the at least one front wheel so that the steering angle and the lean angle are adjusted; , wherein the control device controls the first lean angle detected by the lean angle related information detection device so as to increase the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle. the steering command torque based on at least the angle information, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device; The steering torque applying device is controlled so that the steering torque to which a friction canceling torque is added for canceling the friction torque generated by friction between the one front wheel and the running surface is applied to the at least one front wheel.
 リーン車両が低速で走行しているときには、摩擦トルクがリーン角の変動の支配的な要因である。また、リーン角の変動の支配的な要因である摩擦トルクは、走行面の摩擦係数、少なくとも1つの前輪の空気圧等によって異なるため、リーン車両が低速で走行しているときに摩擦トルクは変化しやすい。一方で、摩擦トルクを直接測定することは難しい。
 本構成では、リーン車両において、操舵トルク付与装置から少なくとも1つの前輪に付与される操舵トルクを制御することによって、操舵角とロール角とが調整される。さらに、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に基づく操舵指令トルクに、少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御する。これにより、リーン車両が、ライダーにより運転されずに低速で自律走行するとき、および、リーン車両が、ライダーにより運転されて低速で走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑えることができる。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
When a lean vehicle is running at low speed, friction torque is the dominant factor in the lean angle variation. Additionally, friction torque, which is a dominant factor in lean angle variation, varies depending on factors such as the friction coefficient of the running surface and the air pressure of at least one front wheel, so friction torque does not change when a lean vehicle is running at low speed. Cheap. On the other hand, it is difficult to directly measure friction torque.
In this configuration, in a lean vehicle, the steering angle and roll angle are adjusted by controlling the steering torque applied to at least one front wheel from the steering torque applying device. Furthermore, the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first lean angle information detected by the steering angle related information detection device, so as to increase the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle. steering angle information and a steering command torque based on the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device, for offsetting a friction torque generated by friction between at least one front wheel and a running surface. A steering torque applying device is controlled so that a steering torque plus a friction canceling torque is applied to at least one front wheel. This increases the frictional torque of a lean vehicle, both when the lean vehicle is not driven by a rider and travels autonomously at low speeds, and when the lean vehicle is driven by a rider and travels at low speeds. Regardless, it is possible to suppress the amount of increase in the lean angle and make the lean vehicle turn with a smaller radius. Further, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and traveling, it is possible to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 ライダーに操作されるハンドル部と、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部であって、前記ハンドル部がハンドル軸線回りに回転可能となるように前記車体フレームに支持され、前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転したときに前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転したときに前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の前記操舵軸線回りの回転角度が、前記ハンドル部の前記ハンドル軸線回りの回転角度以上であるように、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部と、を備えている。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
a handle portion operated by a rider; and a connection portion connecting the handle portion and the at least one front wheel, the handle portion being supported by the vehicle body frame so as to be rotatable around the handle axis; When the handle portion rotates around the steering wheel axis, the at least one front wheel rotates around the steering axis, and when the at least one front wheel rotates around the steering axis, the handle portion rotates around the steering axis. and the rotation angle of any one of the at least one front wheel about the steering axis is greater than or equal to the rotation angle of the handle part about the steering axis. A connection part that connects to at least one front wheel.
 少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上のリーン車両においては、当該前輪の操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度未満の車両と比較して、前輪を同じ回転角度を回転させるときのハンドル部の回転角度が小さい。したがって、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度の変化が小さくても、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転に応じて当該前輪が操舵軸線回りに回転したときの当該前輪と走行面との間の摩擦によって発生する摩擦トルクが大きく変化する。そのため、仮に、少なくとも1つの前輪に付与される操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクが加えられたものでない場合、リーン車両を小さい半径で旋回させるのが難しい。
 この構成によると、制御装置は、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクを少なくとも1つの前輪に付与する制御を行う。これにより、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であることにより、ハンドル部の操舵軸線回りの回転角度の変化が小さくても当該前輪と走行面との間の摩擦によって発生する摩擦トルクが大きく変化するリーン車両であっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑える効果が高く、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑える効果が高い。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
In lean vehicles, the rotation angle of at least one front wheel around the steering axis is greater than or equal to the rotation angle of the steering wheel around the steering axis of the steering wheel, and the rotation angle of the front wheel around the steering axis is greater than the rotation angle of the steering wheel around the steering axis of the steering wheel. The rotation angle of the handle part when rotating the front wheels by the same rotation angle is smaller than that of a vehicle where the rotation angle is less than the rotation angle of the front wheels. Therefore, even if the change in the rotation angle of the handle part around the handle axis is small, the friction between the front wheel and the running surface when the front wheel rotates around the steering axis in response to the rotation of the handle part around the handle axis. The friction torque generated changes greatly. Therefore, if the steering torque applied to at least one front wheel is not the steering command torque plus the friction-offsetting torque, it is difficult to turn the lean vehicle with a small radius.
According to this configuration, the control device performs control to apply a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque to at least one front wheel so as to increase the responsiveness of a change in lean angle to a change in a steering angle. As a result, the rotation angle of one of the at least one front wheels around the steering axis is greater than or equal to the rotation angle of the handle around the steering axis, so that changes in the rotation angle of the handle around the steering axis are small. Even if the vehicle is lean, where the friction torque generated by the friction between the front wheels and the running surface changes greatly, the lean vehicle is highly effective in suppressing the increase in lean angle, regardless of the magnitude of the friction torque of the lean vehicle. The vehicle can turn with a smaller radius. Further, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and travels, it is highly effective to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 ライダーに操作されるハンドル部と、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部であって、前記ハンドル部がハンドル軸線回りに360°未満の回転角度範囲で回転可能となるよう前記記車体フレームに支持され、前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転したときに前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転したとき前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転するように、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部と、を備えている。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
a handle portion operated by a rider, and a connection portion connecting the handle portion and the at least one front wheel, the handle portion being rotatable around the handlebar axis within a rotation angle range of less than 360°; when the at least one front wheel rotates around the steering axis when the handle part rotates around the steering axis; and when the at least one front wheel rotates around the steering axis; A connecting portion connects the handle portion and the at least one front wheel so that the handle portion rotates about the handle axis.
 少なくとも1つの前輪の操舵軸線回りに回転可能な角度の範囲が同じである場合、360°未満の回転角度範囲で回転可能なハンドル部を備えたリーン車両では、360°以上の回転角度範囲で回転可能なハンドル部を備えた車両と比較して、前輪を同じ回転角度を回転させるときのハンドル部の回転角度が小さい。したがって、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度の変化が小さくても、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転に応じて当該前輪が操舵軸線回りに回転したときの当該前輪と走行面との間の摩擦によって発生する摩擦トルクが大きく変化する。そのため、仮に、少なくとも1つの前輪に付与される操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクが加えられたものでない場合、リーン車両を小さい半径で旋回させるのが難しい。
 この構成によると、制御装置は、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクを少なくとも1つの前輪に付与する制御を行う。これにより、ハンドル部がハンドル軸線回りに360°未満の回転角度範囲で回転可能であることにより、ハンドル部の操舵軸線回りの回転角度の変化が小さくても当該前輪と走行面との間の摩擦によって発生する摩擦トルクが大きく変化するリーン車両であっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑える効果が高く、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑える効果が高い。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
If at least one front wheel has the same rotatable angular range around the steering axis, in a lean vehicle with a steering wheel that can be rotated in a rotational angular range of less than 360°, it can be rotated in a rotational angular range of 360° or more. Compared to a vehicle with a possible handle part, the rotation angle of the handle part is smaller when rotating the front wheels through the same rotation angle. Therefore, even if the change in the rotation angle of the handle part around the handle axis is small, the friction between the front wheel and the running surface when the front wheel rotates around the steering axis in response to the rotation of the handle part around the handle axis. The friction torque generated changes greatly. Therefore, if the steering torque applied to at least one front wheel is not the steering command torque plus the friction-offsetting torque, it is difficult to turn the lean vehicle with a small radius.
According to this configuration, the control device performs control to apply a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque to at least one front wheel so as to increase the responsiveness of a change in lean angle to a change in a steering angle. As a result, since the handle part can rotate within a rotation angle range of less than 360 degrees around the steering axis, even if the change in the rotation angle of the handle part around the steering axis is small, the friction between the front wheel and the running surface can be reduced. Even in a lean vehicle where the friction torque generated by the lean vehicle changes greatly, it is highly effective in suppressing the amount of increase in the lean angle regardless of the magnitude of the friction torque of the lean vehicle, and the lean vehicle can turn with a smaller radius. . Further, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and travels, it is highly effective to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 前記少なくとも1つの前輪の周方向と直交する断面における外縁の走行面と接触する部分である接触部が円弧状である。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
A contact portion that is a portion that contacts the running surface of the outer edge of the at least one front wheel in a cross section perpendicular to the circumferential direction has an arc shape.
 前輪の周方向と直交する断面における外縁の走行面と接触する部分である接触部が円弧状であるリーン車両においては、リーン車両のリーン角が変化したときおよび前輪が操舵されたときに、前輪の走行面との接触位置が変化して前輪の走行面積が変化する。そのため、前輪の接触部が円弧状であるリーン車両においては、前輪の接触部が平坦な車両と比較して、前輪の走行面積の変化が大きい。そして、前輪の走行面積が変化すると摩擦トルクが変化する。したがって、前輪の接触部が円弧状であるリーン車両においては、前輪の接触部が平坦な車両と比較して、走行時に摩擦トルクの変化が大きくなりやすい。
 この構成によると、上記のような走行時の摩擦トルクの変化が大きくなりやすいリーン車両において、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクを少なくとも1つの前輪に付与する制御を行う。これにより、リーン車両が、ライダーにより運転されずに低速で自律走行するとき、および、リーン車両が、ライダーにより運転されて低速で走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑える効果が高く、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑える効果が高い。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
In a lean vehicle, the contact portion of the outer edge of the front wheel in a cross section perpendicular to the circumferential direction that contacts the running surface is arc-shaped, so that when the lean angle of the lean vehicle changes or when the front wheels are steered, The contact position of the front wheels with the running surface changes, and the running area of the front wheels changes. Therefore, in a lean vehicle in which the front wheel contact portion is arc-shaped, the change in the running area of the front wheel is larger than in a vehicle in which the front wheel contact portion is flat. When the running area of the front wheels changes, the friction torque changes. Therefore, in a lean vehicle in which the front wheel contact portion is arc-shaped, the change in friction torque tends to be larger during running than in a vehicle in which the front wheel contact portion is flat.
According to this configuration, in a lean vehicle where changes in friction torque tend to be large during driving as described above, friction canceling torque is added to the steering command torque so as to increase the responsiveness of changes in lean angle to changes in steering angle. control to apply a steering torque to at least one front wheel. This increases the frictional torque of a lean vehicle, both when the lean vehicle is not driven by a rider and travels autonomously at low speeds, and when the lean vehicle is driven by a rider and travels at low speeds. Regardless, it is highly effective in suppressing the amount of increase in the lean angle, and the lean vehicle can turn with a smaller radius. Further, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and travels, it is highly effective to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有していてもよい。
 前記制御装置は、少なくとも前記リーン車両が、前記少なくとも1つの前輪が車両右方向に操舵されている状態と車両左方向に操舵されている状態とが交互に切り換わる切り返し走行しているときに、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御する。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
At least when the lean vehicle is running in a state where the at least one front wheel is alternately switched between a state in which the at least one front wheel is steered to the right of the vehicle and a state in which the state is steered to the left of the vehicle, The first lean angle information detected by the lean angle related information detection device and the first lean angle information detected by the steering angle related information detection device are configured to increase the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle. The friction generated by the friction between the at least one front wheel and the running surface is added to the steering command torque based at least on the first steering angle information and the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device. The steering torque applying device is controlled so that the steering torque to which the friction canceling torque for canceling torque is added is applied to the at least one front wheel.
 少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦はヒステリシスを有し、少なくとも1つの前輪の操舵角をある角度にするために必要な操舵トルクは、このヒステリシスの影響を受ける。そのため、リーン車両が、少なくとも1つの前輪が車両左右方向の右方向に操舵されている状態と車両左右方向の左方向に操舵されている状態とが交互に切り換わる切り返し走行するときには、少なくとも1つの前輪を車両左右方向の右方向に操舵させるときと、少なくとも1つの前輪を車両左右方向の左方向に操舵させるときとで、操舵角と操舵トルクとの関係が大きく異なる。また、少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦が異なると、上記ヒステリシスも異なる。
 本構成では、上記の通り、少なくともリーン車両が切り返し走行するときに、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御する。これにより、リーン車両が、ライダーにより運転されずに低速で切り返し走行するように自律走行するとき、および、リーン車両が、ライダーにより運転されて低速で切り返し走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑える効果が高く、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて切り返し走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑える効果が高い。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
The friction between the at least one front wheel and the running surface has hysteresis, and the steering torque required to set the steering angle of the at least one front wheel to a certain angle is affected by this hysteresis. Therefore, when a lean vehicle runs in a state where at least one front wheel is alternately steered to the right in the left-right direction of the vehicle and to the left in the left-right direction of the vehicle, at least one The relationship between the steering angle and the steering torque differs greatly between when the front wheels are steered to the right in the left-right direction of the vehicle and when at least one front wheel is steered to the left in the left-right direction of the vehicle. Further, if the friction between at least one front wheel and the running surface differs, the hysteresis described above also differs.
In this configuration, as described above, at least when the lean vehicle turns and runs, the steering torque, which is the sum of the steering command torque and the friction offset torque, is at least The steering torque applying device is controlled so that the steering torque is applied to one front wheel. This allows the lean vehicle to maintain lean performance both when the lean vehicle is autonomously driving at low speeds in turns without being driven by a rider, and when the lean vehicle is driven by a rider in turning at low speeds. This is highly effective in suppressing the amount of increase in the lean angle regardless of the magnitude of the friction torque of the vehicle, and allows the lean vehicle to turn with a smaller radius. In addition, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and turns around, it is highly effective to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 前記制御装置は、少なくとも前記リーン車両の車速が0km/hよりも高く10km/h以下のときに、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御する。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
The control device is configured to control the lean angle so that the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle is increased at least when the vehicle speed of the lean vehicle is higher than 0 km/h and equal to or lower than 10 km/h. the first lean angle information detected by the information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the first wheel speed detected by the wheel speed related information detection device The steering torque obtained by adding the friction canceling torque for canceling the friction torque generated due to friction between the at least one front wheel and the running surface to the steering command torque based on at least the information is applied to the at least one front wheel. The steering torque applying device is controlled so that the steering torque applying device is
 リーン車両の車速が0km/hよりも高く10km/h以下の低速走行時には、摩擦トルクがリーン角の変動の支配的な要因である。したがって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御して、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くすることにより、リーン車両がライダーにより運転されずに低速で自律走行するとき、および、リーン車両が、ライダーにより運転されて低速で走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより運転されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑えることができる。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。 When the lean vehicle is running at a low speed, higher than 0 km/h and lower than 10 km/h, friction torque is the dominant factor in the variation of the lean angle. Therefore, by controlling the steering torque applying device so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to the steering command torque is applied to the front wheels, and increasing the responsiveness of changes in the lean angle to changes in the steering angle. Regardless of the magnitude of the frictional torque of a lean vehicle, whether the vehicle is not driven by a rider and travels autonomously at low speeds or the lean vehicle is driven by a rider and travels at low speeds, lean By suppressing the amount of increase in angle, a lean vehicle can turn with a smaller radius. Further, by performing this control when the lean vehicle is driven by the rider, it is possible to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 前記制御装置は、前記リーン車両がライダーによって運転されずに自律走行するとき、または、前記リーン車両がライダーによって運転されて走行するときのうち、少なくとも一方のときに、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御する。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
The control device controls the lean angle in response to a change in the steering angle when the lean vehicle is autonomously traveling without being driven by a rider, or when the lean vehicle is traveling while being driven by a rider. The first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the the friction offset for canceling out the friction torque generated by friction between the at least one front wheel and the running surface with the steering command torque based at least on the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device; The steering torque applying device is controlled so that the steering torque added to the torque is applied to the at least one front wheel.
 この構成によるとリーン車両がライダーによって運転されずに自律走行するときに、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。
 また、リーン車両がライダーによって運転されて走行するときに、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑えることができる。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。
According to this configuration, when the lean vehicle is autonomously traveling without being driven by a rider, the amount of increase in the lean angle is suppressed regardless of the magnitude of the friction torque of the lean vehicle, and the lean vehicle can turn with a smaller radius. can.
Further, when the lean vehicle is driven by a rider and travels, the amount of increase in the lean angle can be suppressed regardless of the magnitude of the friction torque of the lean vehicle, and the lean vehicle can be turned with a smaller radius. Furthermore, it is possible to suppress the amount of operation of the steering wheel by the rider when turning a lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明の一実施形態のリーン車両は、以下の構成を有してもよい。
 前記少なくとも1つの前輪に付与される前記操舵軸線回りのトルクを入力とし、当該トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与された直後の、前記リーン角に関連する第2リーン角情報、前記操舵角に関連する第2操舵角情報、および前記車輪速度に関連する第2車輪速度情報を出力とするモデルを前記リーン車両の順モデルとし、前記リーン車両の順モデルと逆の入出力関係を持つモデルを前記リーン車両の逆モデルとした場合に、前記摩擦相殺トルクは、前記操舵トルク付与装置から前記少なくとも1つの前輪に付与された前記操舵トルクと、当該操舵トルクが付与された直後に前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報から得られる前記第2リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報から得られる前記第2操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報から得られる前記第2車輪速度情報が前記リーン車両の前記逆モデルに入力されたときに前記リーン車両の前記逆モデルから出力されるトルクに基づくトルクとの差に基づくトルクである。
A lean vehicle according to an embodiment of the present invention may have the following configuration.
A torque around the steering axis applied to the at least one front wheel is input, and second lean angle information related to the lean angle immediately after the torque is applied to the at least one front wheel; A model that outputs related second steering angle information and second wheel speed information related to the wheel speed is a forward model of the lean vehicle, and a model that has an input-output relationship opposite to the forward model of the lean vehicle. In the case of an inverse model of the lean vehicle, the friction canceling torque is related to the steering torque applied to the at least one front wheel from the steering torque applying device and the lean angle immediately after the steering torque is applied. the second lean angle information obtained from the first lean angle information detected by the information detection device; the second steering angle information obtained from the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device; and when the second wheel speed information obtained from the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device is input to the inverse model of the lean vehicle, This torque is based on the difference between the output torque and the output torque.
 リーン車両が低速で走行しているときには、摩擦トルクがリーン角の変動の支配的な要因である。したがって、操舵トルク付与装置から少なくとも1つの前輪に付与された操舵トルクと、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクとの差の支配的な要因が、摩擦トルクである。本構成では、摩擦相殺トルクが、操舵トルク付与装置から少なくとも1つの前輪に付与された操舵トルクと、当該操舵トルクが付与された直後に、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報から得られる第2リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報から得られる第2操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報から得られる第2車輪速度情報がリーン車両の逆モデルに入力されたときにリーン車両の逆モデルから出力されるトルクに基づくトルクとの差に基づくトルクである。これにより、リーン車両が、ライダーにより運転されずに低速で自律走行するとき、および、リーン車両がライダーにより運転されて低速で走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより運転されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑えることができる。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。 When a lean vehicle is running at low speed, friction torque is the dominant factor in the lean angle variation. Therefore, the dominant factor in the difference between the steering torque applied to at least one front wheel by the steering torque applying device and the torque output from the inverse model of the lean vehicle is the friction torque. In this configuration, the friction canceling torque includes the steering torque applied to at least one front wheel from the steering torque applying device and the first lean angle detected by the lean angle related information detecting device immediately after the steering torque is applied. second lean angle information obtained from the information, second steering angle information obtained from the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and first wheel speed detected by the wheel speed related information detection device. The torque is based on the difference between the second wheel speed information obtained from the information and the torque based on the torque output from the lean vehicle inverse model when the second wheel speed information is input to the lean vehicle inverse model. This determines the magnitude of the friction torque of a lean vehicle, both when the lean vehicle is not driven by a rider and travels autonomously at low speeds, and when the lean vehicle is driven by a rider and travels at low speeds. The lean vehicle can turn with a smaller radius by suppressing the amount of increase in the lean angle. Further, by performing this control when the lean vehicle is driven by the rider, it is possible to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
 本発明および実施の形態における車両上下方向とは、走行面に垂直な方向である。より詳細には、車輪の接地位置に垂直な方向である。走行面は、リーン車両が走行する路面である。本発明および実施の形態における車両前後方向とは、車体フレームに固定される方向であって、リーン車両が直進している時のリーン車両の進行方向である。本発明および実施の形態における車両左右方向とは、車両前後方向と車両上下方向に直交する方向である。リーン車両にライダーが乗車する場合、車両左右方向は、ライダーにとっての左右方向である。 The vehicle vertical direction in the present invention and embodiments is a direction perpendicular to the running surface. More specifically, it is a direction perpendicular to the ground contact position of the wheel. The running surface is a road surface on which a lean vehicle runs. The vehicle longitudinal direction in the present invention and the embodiments is a direction fixed to the vehicle body frame, and is a traveling direction of the lean vehicle when the lean vehicle is traveling straight. The lateral direction of the vehicle in the present invention and the embodiments is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle and the vertical direction of the vehicle. When a rider rides on a lean vehicle, the left-right direction of the vehicle is the left-right direction for the rider.
 本発明および実施の形態において、少なくとも1つの前輪および少なくとも1つの後輪を含む複数の車輪は、1つの前輪と1つの後輪を含んでもよく、1つの前輪と複数の後輪を含んでもよく、複数の前輪と1つの後輪を含んでもよい。本発明および実施の形態において、リーン車両は、二輪車(two-wheeled vehicle)でもよく、三輪車(three-wheeled vehicle)でもよい。リーン車両は、自動二輪車(motorcycle)または自動三輪車(motor tricycle)でもよい。自動二輪車には、スクータとモペットも含まれる。リーン車両は、二輪または三輪の自転車でもよい。 In the present invention and embodiments, the plurality of wheels including at least one front wheel and at least one rear wheel may include one front wheel and one rear wheel, or may include one front wheel and multiple rear wheels. , may include multiple front wheels and one rear wheel. In the present invention and embodiments, the lean vehicle may be a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle. The lean vehicle may be a motorcycle or a motor tricycle. Motorcycles also include scooters and mopeds. The lean vehicle may be a two-wheeled or three-wheeled bicycle.
 本発明および実施の形態におけるリーン車両は、正の値のキャスター角を有してもよい。つまり、操舵軸線は後傾していてもよい。キャスター角は、操舵軸線と車両上下方向とがなす角度であって、操舵軸線が後傾している場合を正とする。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、正の値のトレール長を有してもよい。トレール長とは、前輪の接地点と、操舵軸線と走行面との交点との間の距離である。言い換えると、トレール長は、前輪の車軸線と、操舵軸線と走行面との交点との間の車両前後方向の距離である。トレール長が正の値である状態とは、前輪の接地点が、操舵軸線と走行面との交点よりも車両前方向に位置する状態である。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、トレール長を変更不能に構成されていてもよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、トレール長を変更可能に構成されていてもよい。トレール長が正の値の範囲内で変更されてもよい。トレール長が正の値から負の値まで変更可能であってもよい。 The lean vehicle according to the present invention and embodiments may have a positive caster angle. That is, the steering axis may be tilted rearward. The caster angle is the angle formed between the steering axis and the vertical direction of the vehicle, and is positive when the steering axis is tilted rearward. A lean vehicle according to the present invention and embodiments may have a trail length of a positive value. The trail length is the distance between the grounding point of the front wheels and the intersection of the steering axis and the running surface. In other words, the trail length is the distance in the vehicle longitudinal direction between the axle axis of the front wheels and the intersection of the steering axis and the running surface. A state in which the trail length is a positive value is a state in which the grounding point of the front wheels is located further forward of the vehicle than the intersection of the steering axis and the running surface. The lean vehicle according to the present invention and the embodiments may be configured such that the trail length cannot be changed. The lean vehicle according to the present invention and the embodiments may be configured to be able to change the trail length. The trail length may be varied within a range of positive values. The trail length may be changeable from a positive value to a negative value.
 本発明および実施の形態におけるリーン車両は、後輪を操舵不能に構成されていてもよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、前輪の操舵角を変えずにリーン角を変更可能な機構を有さなくてよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、前輪の操舵角を変えずに車体フレームの重心位置を変える機構を有さなくてよい。
 本発明および実施の形態におけるリーン車両は、制御装置が本件の制御を実行する時に、ライダーが乗車していてもよいし、乗車していなくてもよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、制御装置が本件の制御を実行する時に、ライダーによって運転される状態でもよく、運転されていない状態でもよい。なお、本件の制御とは、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御することである。なお、リーン車両がライダーによって運転されていない状態であるとは、リーン車両が自律走行している状態であることを意味する。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、自律走行できない車両でもよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、ライダーが操舵角を維持または変更するために操作するハンドル部を有してもよく、有さなくてもよい。本発明および実施の形態におけるリーン車両は、ライダーが車速を維持または変更するために操作する少なくとも1つの操作子(例えばアクセル操作子、ブレーキ操作子、自転車のペダルなど)を有してもよく、有さなくてもよい。
The lean vehicle according to the present invention and the embodiments may be configured such that the rear wheels cannot be steered. The lean vehicle according to the present invention and embodiments does not need to have a mechanism that can change the lean angle without changing the steering angle of the front wheels. The lean vehicle according to the present invention and embodiments does not need to have a mechanism that changes the center of gravity position of the body frame without changing the steering angle of the front wheels.
In the lean vehicle according to the present invention and embodiments, a rider may or may not be riding when the control device executes the control of the present invention. The lean vehicle according to the present invention and embodiments may be in a state where it is being driven by a rider or may be in a state where it is not being driven when the control device executes the control of the present invention. Note that the control in this case refers to steering such that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque is applied to at least one front wheel so as to increase the responsiveness of changes in lean angle to changes in steering angle. It is to control the torque applying device. Note that the state in which the lean vehicle is not being driven by a rider means that the lean vehicle is in a state in which it is autonomously traveling. The lean vehicle in the present invention and embodiments may be a vehicle that cannot autonomously travel. The lean vehicle according to the present invention and embodiments may or may not have a handle portion operated by a rider to maintain or change the steering angle. The lean vehicle according to the present invention and embodiments may have at least one operator (for example, an accelerator operator, a brake operator, a bicycle pedal, etc.) operated by the rider to maintain or change the vehicle speed, It is not necessary to have one.
 本発明および実施の形態において、複数の車輪を車軸線回りに回転可能に支持するとは、複数の車輪を車輪ごとの車軸線回りに回転可能に支持することを意味する。本発明および実施の形態において、前輪の数が複数の場合、少なくとも1つの前輪を操舵軸線回りに回転可能に支持するとは、複数の前輪を前輪ごとの操舵軸線回りに回転可能に支持することを意味する。本発明および実施の形態において、車輪(前輪または後輪)とは、タイヤと、タイヤを保持するホイール本体とを含む。 In the present invention and embodiments, supporting a plurality of wheels so as to be rotatable around an axle line means supporting a plurality of wheels so that each wheel can rotate around an axle line. In the present invention and embodiments, when there is a plurality of front wheels, supporting at least one front wheel rotatably around the steering axis means supporting a plurality of front wheels rotatably around the steering axis for each front wheel. means. In the present invention and embodiments, a wheel (front wheel or rear wheel) includes a tire and a wheel body that holds the tire.
 本発明および実施の形態において、リーン角関連情報検出装置によって検出されるリーン角に関連する第1リーン角情報は、リーン角、リーン角の時間変化率であるリーン角速度、およびリーン角速度の時間変化率であるリーン角加速度の少なくとも1つを含んでよい。リーン角は、いわゆるロール角でもよい。リーン角関連情報検出装置は、例えばIMU(慣性計測装置:Inertial Measurement Unit)でもよい。 In the present invention and embodiments, the first lean angle information related to the lean angle detected by the lean angle related information detection device includes a lean angle, a lean angular velocity which is a time change rate of the lean angle, and a time change in the lean angular velocity. and a lean angular acceleration. The lean angle may be a so-called roll angle. The lean angle related information detection device may be, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit).
 本発明および実施の形態において、操舵角関連情報検出装置によって検出される操舵角に関連する第1操舵角情報は、操舵角、操舵角の時間変化率である操舵角速度、および操舵角速度の時間変化率である操舵角加速度の少なくとも1つを含んでよい。本発明において、操舵角とは、いずれか1つの前輪の操舵軸線回りの回転角度である。リーン車両が直進しているときの操舵角は0である。なお、いずれか1つの前輪という記載は、前輪の数が複数であることを限定する意図ではない。リーン車両が有する前輪の数は1つでもよい。前輪の数が複数の場合、リーン車両は、複数の前輪の操舵軸線回りの回転角度が常に同じになるように構成されてもよい。前輪の数が複数の場合、リーン車両は、複数の前輪の操舵軸線回りの回転角度をわずかに異ならせることができるように構成されてもよい。この場合、いずれか1つの前輪の操舵軸線回りの回転角度は、残りの前輪の操舵軸線回りの回転角度に関連する。前輪の数が2つであって、ハンドル部の回転角度が、2つの前輪の操舵軸線回りの回転角度の間の角度となるようにリーン車両が構成されてもよい。この場合、操舵角関連情報検出装置によって検出されるいずれか1つの前輪の操舵角に関連する情報は、ハンドル部の回転角度、ハンドル部の回転角速度、およびハンドル部の回転角度加速度の少なくとも1つでもよい。また、操舵角関連情報検出装置は、前輪を車軸線回りに回転可能に支持し、車体フレームに操舵軸線回りに回転可能に支持されるステアリングシャフトの回転角度を検出するセンサでもよい。操舵角関連情報検出装置は、操舵トルク付与装置が有する電動モータの軸の回転角度を検出するセンサを含んでいてもよい。 In the present invention and embodiments, the first steering angle information related to the steering angle detected by the steering angle related information detection device includes a steering angle, a steering angular velocity which is a time change rate of the steering angle, and a temporal change in the steering angular velocity. and at least one of a steering angular acceleration. In the present invention, the steering angle is the rotation angle of any one front wheel around the steering axis. When a lean vehicle is traveling straight, the steering angle is 0. Note that the description of one front wheel is not intended to limit the number of front wheels to a plurality. A lean vehicle may have one front wheel. When the number of front wheels is plural, the lean vehicle may be configured such that the rotation angles of the plurality of front wheels about the steering axis are always the same. When the number of front wheels is plural, the lean vehicle may be configured such that the rotation angles of the plurality of front wheels about the steering axis can be slightly different. In this case, the rotation angle of any one front wheel about the steering axis is related to the rotation angle of the remaining front wheels about the steering axis. The lean vehicle may have two front wheels, and the lean vehicle may be configured such that the rotation angle of the handle portion is between the rotation angles of the two front wheels about the steering axis. In this case, the information related to the steering angle of any one of the front wheels detected by the steering angle related information detection device is at least one of the rotation angle of the handle, the rotation angular velocity of the handle, and the rotation angular acceleration of the handle. But that's fine. Further, the steering angle related information detection device may be a sensor that supports the front wheels rotatably around the axle axis and detects a rotation angle of a steering shaft that is rotatably supported around the steering axis on the vehicle body frame. The steering angle related information detection device may include a sensor that detects the rotation angle of the shaft of the electric motor included in the steering torque imparting device.
 本発明および実施の形態において、車輪速度関連情報検出装置によって検出される車輪速度に関連する第1車輪速度情報は、前輪の車軸線回りの回転速度、前輪の車軸線回りの回転加速度、前輪の車軸線回りの回転量(回転数または回転角度)、後輪の車軸線回りの回転速度、後輪の車軸線回りの回転加速度、後輪の車軸線回りの回転量、車速(リーン車両の車両前後方向の速度)、リーン車両の車両前後方向の加速度の少なくとも1つを含んでよい。本発明において、車輪速度とは、いずれか1つの車輪の車軸線回りの回転角度である。1つの車輪の車軸線回りの回転速度は、残りの車輪の車軸線回りの回転速度に関連する。車軸線回りの回転速度は、単位時間あたりの回転数または回転角度である。車輪速度関連情報検出装置は、車輪に設けられたセンサでもよい。車輪速度関連情報検出装置は、GNSS(全地球航法衛星システム)を利用してリーン車両の車輪速度に関連する情報を検出する装置でもよい。制御装置は、前輪の車軸線回りの回転速度と操舵角から車速を算出してもよい。制御装置は、後輪の車軸線回りの回転速度から車速を算出してもよい。 In the present invention and embodiments, the first wheel speed information related to the wheel speed detected by the wheel speed related information detection device includes the rotational speed of the front wheel around the axle line, the rotational acceleration around the axle line of the front wheel, and the rotational acceleration of the front wheel around the axle line. Amount of rotation around the axle line (rotation speed or rotation angle), rotation speed of the rear wheel around the axle line, rotational acceleration of the rear wheel around the axle line, amount of rotation of the rear wheel around the axle line, vehicle speed (vehicle speed of lean vehicle) (velocity in the longitudinal direction) and acceleration of the lean vehicle in the longitudinal direction of the vehicle. In the present invention, wheel speed is the rotation angle of any one wheel around the axle axis. The rotational speed of one wheel about its axle is related to the rotational speed of the remaining wheels about their axles. The rotation speed around the axle axis is the number of rotations or rotation angle per unit time. The wheel speed related information detection device may be a sensor provided on the wheel. The wheel speed related information detection device may be a device that detects information related to the wheel speed of the lean vehicle using GNSS (Global Navigation Satellite System). The control device may calculate the vehicle speed from the rotational speed of the front wheels around the axle line and the steering angle. The control device may calculate the vehicle speed from the rotation speed of the rear wheels around the axle line.
 本発明および実施の形態において、操舵トルク付与装置は、操舵トルクを生成し、生成された操舵トルクを少なくとも1つの前輪に付与する。本発明および実施の形態において、前輪に操舵軸線回りの操舵トルクを付与するように構成されるとは、前輪を車軸線回りに回転可能に支持する部材に対して操舵トルクを付与するように構成されることを意味する。例えば、操舵トルク付与装置は、前輪を車軸線回りに回転可能に支持し、車体フレームに操舵軸線回りに回転可能に支持されるステアリングシャフトに操舵トルクを付与するように構成されてもよい。リーン車両が有する前輪の数が複数の場合、複数の前輪に付与される操舵トルクの値は同じでよく、異なっていてもよい。本発明において、操舵トルクという用語は、操舵トルク付与装置により1つの前輪に付与される操舵トルクを意味するか、操舵トルク付与装置により複数の前輪にそれぞれ付与される複数の操舵トルクの総称を意味する。操舵トルク付与装置は、操舵トルクを生成するステアリングアクチュエータを含む。操舵トルク付与装置に含まれるステアリングアクチュエータは、例えば、電動モータまたは油圧式のアクチュエータである。リーン車両が有する前輪の数が複数の場合、操舵トルク付与装置が有するアクチュエータの数は1つでもよく、前輪の数と同じでもよい。リーン車両が電動パワーステアリング装置を有する場合、電動パワーステアリング装置においてライダーが入力する操舵力をアシストするアシストモータ(電動モータ)が、本発明の操舵トルク付与装置のステアリングアクチュエータとして機能してもよい。また、リーン車両は、操舵トルク付与装置を含むステアバイワイヤシステムを有してもよい。
 本発明および実施の形態において、制御装置が、操舵角とリーン角とが調整されるように、操舵トルク付与装置から少なくとも1つの前輪に付与される操舵トルクを制御することは、例えば、加速度が0で、且つ、操舵角速度が0でリーン車両が走行しているときに、制御装置が、リーン車両が平衡状態になるように操舵トルクを制御することであってもよい。リーン車両の平衡状態とは、リーン角と操舵角と車速の値の組み合わせが、リーン車両の平衡状態を示す値の組み合わせである状態を意味する。リーン車両の平衡状態を示す値の組み合わせとは、仮に操舵角と車速をその値で維持して走行した場合に、リーン角が変化せずにその値で維持されるような、リーン角と操舵角と車速の値の組み合わせである。
In the present invention and embodiments, the steering torque applying device generates a steering torque and applies the generated steering torque to at least one front wheel. In the present invention and embodiments, being configured to apply steering torque around the steering axis to the front wheels means being configured to apply steering torque to a member that rotatably supports the front wheels around the axle axis. means to be For example, the steering torque applying device may be configured to rotatably support the front wheels around the axle axis and apply steering torque to a steering shaft supported by the vehicle body frame so as to be rotatable around the steering axis. When the lean vehicle has a plurality of front wheels, the values of the steering torques applied to the plurality of front wheels may be the same or different. In the present invention, the term "steering torque" means a steering torque applied to one front wheel by a steering torque applying device, or a general term for a plurality of steering torques respectively applied to a plurality of front wheels by a steering torque applying device. do. The steering torque applying device includes a steering actuator that generates steering torque. The steering actuator included in the steering torque applying device is, for example, an electric motor or a hydraulic actuator. If the lean vehicle has a plurality of front wheels, the steering torque applying device may have one actuator, or the number of actuators may be the same as the number of front wheels. When the lean vehicle has an electric power steering device, an assist motor (electric motor) that assists the steering force input by the rider in the electric power steering device may function as a steering actuator of the steering torque applying device of the present invention. The lean vehicle may also have a steer-by-wire system that includes a steering torque applying device.
In the present invention and embodiments, the control device controls the steering torque applied to at least one front wheel from the steering torque applying device so that the steering angle and the lean angle are adjusted, for example, when the acceleration 0 and when the lean vehicle is running with the steering angular velocity being 0, the control device may control the steering torque so that the lean vehicle is in an equilibrium state. The equilibrium state of a lean vehicle means a state in which the combination of values of lean angle, steering angle, and vehicle speed is a combination of values indicating an equilibrium state of a lean vehicle. A combination of values that indicates the equilibrium state of a lean vehicle is a combination of lean angle and steering that, if the steering angle and vehicle speed are maintained at those values and the vehicle is driven, the lean angle will be maintained at that value without changing. It is a combination of angle and vehicle speed values.
 本発明において、制御装置は、摩擦相殺トルクを推定する摩擦相殺トルク推定部を有し、操舵指令トルクに、摩擦相殺トルク推定部で推定した摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御してもよい。 In the present invention, the control device includes a friction canceling torque estimating section that estimates a friction canceling torque, and a steering torque obtained by adding the friction canceling torque estimated by the friction canceling torque estimating section to the steering command torque is applied to at least one front wheel. The steering torque applying device may be controlled so that the steering torque is applied.
 本発明および実施の形態において、リーン車両は、駆動トルク付与装置を備えていてもよい。そして、制御装置が、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御するときに、制御装置は、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に基づいて駆動トルク付与装置を制御してもよい。例えば、制御装置が、リーン車両が平衡状態となるように、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に基づいて操舵トルク付与装置と駆動トルク付与装置を制御するときに、制御装置は、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御してもよい。
 駆動トルク付与装置は、少なくとも1つの車輪に正および負の駆動トルクを付与するように構成される。駆動トルク付与装置は、駆動トルクを生成し、生成された駆動トルクを少なくとも1つの前輪および少なくとも1つの後輪の少なくとも一方に付与する。
 正および負の駆動トルクを付与するように構成されるとは、1つの車輪に対して異なるタイミングで正の駆動トルクと負の駆動トルクを付与できるように構成されることを意味する。正の駆動トルクは、リーン車両が車両前方向に進むように車輪を正方向に回転させるトルクである。車輪が正方向に回転している時に負の駆動トルクが付与されると、車輪の正方向の回転が減速する。駆動トルク付与装置は、負の駆動トルクとして、車輪を負方向に回転させるトルクを生成できるように構成されてもよく、構成されなくてもよい。
 駆動トルク付与装置は、エンジンおよび電動モータの少なくとも一方を含んでもよい。駆動トルク付与装置は、ブレーキ装置を含んでもよい。リーン車両は、駆動トルク付与装置に含まれるブレーキ装置を有さず、駆動トルク付与装置に含まれないブレーキ装置を有してもよい。本件の制御の実行中に、制御装置が、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に基づいてブレーキ装置を制御しない場合、ブレーキ装置は駆動トルク付与装置に含まれなくてもよい。
In the present invention and embodiments, the lean vehicle may include a drive torque applying device. Then, the control device applies a steering torque such that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque is applied to at least one front wheel so as to increase the responsiveness of a change in lean angle to a change in a steering angle. When controlling the device, the control device detects first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and wheel speed related information detection. The drive torque applying device may be controlled based on the first wheel speed information detected by the device. For example, the control device uses the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the like so that the lean vehicle is in an equilibrium state. When controlling the steering torque application device and the drive torque application device based on the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device, the control device determines the responsiveness of the lean angle change to the steering angle change. The steering torque applying device may be controlled so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque is applied to at least one front wheel so as to increase the steering torque.
The drive torque application device is configured to apply positive and negative drive torques to at least one wheel. The drive torque applying device generates a drive torque and applies the generated drive torque to at least one of at least one front wheel and at least one rear wheel.
Being configured to apply positive and negative drive torques means being configured to be able to apply positive and negative drive torques to one wheel at different timings. The positive driving torque is a torque that rotates the wheels in the positive direction so that the lean vehicle moves forward. If a negative drive torque is applied while the wheel is rotating in the positive direction, the rotation of the wheel in the positive direction is decelerated. The drive torque applying device may or may not be configured to be able to generate a torque that rotates the wheels in a negative direction as a negative drive torque.
The drive torque applying device may include at least one of an engine and an electric motor. The drive torque applying device may include a brake device. A lean vehicle does not have a brake device included in the drive torque applying device, and may have a brake device not included in the drive torque applying device. During execution of the control in this case, the control device detects first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and wheel speed related information. If the brake device is not controlled based on the first wheel speed information detected by the device, the brake device may not be included in the drive torque application device.
 本発明および実施形態において、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であるとは、例えば、リーン車両が操舵軸線回りに回転可能な1つの前輪を有する場合に、この1つの前輪の操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であることであってもよい。
 また、本発明および実施形態において、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であることは、リーン車両が操舵軸回りに回転可能な複数の前輪を有し、これら複数の前輪のいずれにおいても、前輪の操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であることであってもよい。
 また、本発明および実施形態において、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であることは、リーン車両が操舵軸回りに回転可能な複数の前輪を有し、これら複数の前輪が、操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上の前輪と、操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度未満の前輪とを含んでいることであってもよい。また、この場合、車両が車両左右方向の左方向に旋回するときに操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上である前輪と、リーン車両が車両左右方向の右方向に旋回するときに操舵軸線回りの回転角度がハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上である前輪とは、同じ前輪であってもよいし、異なる前輪であってもよい。
 また、本発明および実施形態において、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上である場合、少なくとも1つの前輪の操舵軸線回りの回転角度の平均値が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上であってもよい。
 また、本発明および実施形態において、少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の操舵軸線回りの回転角度が、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度以上である場合とは、例えば、接続部が、少なくとも1つの前輪の回転角度を、ハンドル部のハンドル軸線回りの回転角度に対して小さくさせる減速機構を含んでいない場合である。減速機構は、例えば、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤボックス、または、ボールナット式のステアリングギヤボックスのいずれかを含む機構である。
 また、本発明および実施形態において、例えば、リーン車両が二輪車であり、1つの前輪が操舵軸線回りに回転可能である場合に、ハンドル軸線が操舵軸線と一致していてもよい。また、例えば、リーン車両が操舵軸回りに回転可能な2つの前輪を有する場合に、ハンドル軸線が操舵軸線と一致していなくてもよい。ハンドル軸線が操舵軸線と一致しない場合、ハンドル軸線は操舵軸線と平行でもよい。
In the present invention and embodiments, the rotation angle of any one of the at least one front wheel around the steering axis is equal to or greater than the rotation angle of the steering wheel around the steering axis, for example, when a lean vehicle rotates around the steering axis. In the case of having one rotatable front wheel, the rotation angle of the one front wheel around the steering axis may be greater than or equal to the rotation angle of the handle portion around the steering axis.
In addition, in the present invention and the embodiments, the fact that the rotation angle of any one of the at least one front wheel around the steering axis is equal to or greater than the rotation angle of the handle part around the steering axis means that the lean vehicle can rotate around the steering axis. It may have a plurality of rotatable front wheels, and the rotation angle of any of the front wheels around the steering axis may be greater than or equal to the rotation angle of the handle portion around the steering axis.
In addition, in the present invention and the embodiments, the fact that the rotation angle of any one of the at least one front wheel around the steering axis is equal to or greater than the rotation angle of the handle part around the steering axis means that the lean vehicle can rotate around the steering axis. It has a plurality of rotatable front wheels, and the front wheels have a rotation angle around the steering axis that is greater than or equal to the rotation angle around the handle axis of the handle part, and a front wheel that has a rotation angle around the steering axis around the handle axis of the handle part. The rotation angle of the front wheel may be less than the rotation angle of the front wheel. In addition, in this case, when the vehicle turns to the left in the left-right direction of the vehicle, the front wheels whose rotation angle around the steering axis is greater than or equal to the rotation angle of the steering wheel part around the steering wheel axis, and the lean vehicle turns to the right in the left-right direction of the vehicle. The front wheels whose rotation angle around the steering axis when turning is greater than or equal to the rotation angle around the steering axis of the handle portion may be the same front wheel or different front wheels.
Further, in the present invention and the embodiments, when the rotation angle of any one of the at least one front wheels around the steering axis is equal to or greater than the rotation angle of the handle part around the steering axis, the at least one front wheel around the steering axis The average value of the rotation angles may be greater than or equal to the rotation angle of the handle portion around the handle axis.
In addition, in the present invention and the embodiments, the case where the rotation angle of any one of the at least one front wheel around the steering axis is equal to or greater than the rotation angle of the handle part around the steering axis means that, for example, the connection part is This is a case in which a speed reduction mechanism that makes the rotation angle of at least one front wheel smaller than the rotation angle of the handle portion around the handle axis is not included. The speed reduction mechanism is a mechanism including, for example, either a rack and pinion type steering gear box or a ball nut type steering gear box.
Further, in the present invention and the embodiments, for example, when the lean vehicle is a two-wheeled vehicle and one front wheel is rotatable around the steering axis, the steering wheel axis may coincide with the steering axis. Further, for example, when the lean vehicle has two front wheels rotatable around the steering axis, the steering wheel axis does not need to coincide with the steering axis. If the handle axis does not coincide with the steering axis, the handle axis may be parallel to the steering axis.
 本発明および実施形態において、前輪の周方向と直交する断面における外縁の走行面と接触する部分である接触部とは、前輪の周方向と直交する断面における外縁のうち、リーン車両の走行時に走行面と接触し得る部分のことである。例えば、前輪の接触部とは、タイヤのトレッド面のことである。また、前輪の接触部が円弧状であることには、前輪の接触部が、曲率が一定の円弧であることと、曲率が一定でない円弧に近い曲線であることとが含まれる。 In the present invention and embodiments, the contact portion, which is the portion of the outer edge of the front wheel in a cross section perpendicular to the circumferential direction that contacts the running surface, refers to the portion of the outer edge of the front wheel in the cross section perpendicular to the circumferential direction that is traveling when the lean vehicle is running. A part that can come into contact with a surface. For example, the contact portion of the front wheel is the tread surface of the tire. Furthermore, the fact that the contact portion of the front wheel is arc-shaped includes that the contact portion of the front wheel is an arc with a constant curvature, and that the contact portion of the front wheel is a curve close to a circular arc with a non-constant curvature.
 本発明において、リーン車両が、少なくとも1つの前輪が車両右方向に操舵されている状態と車両左方向に操舵されている状態とが交互に切り換わる切り返し走行しているときとは、例えば、リーン車両がスラローム走行しているときであってもよいし、リーン車両が8の字状に走行しているときであってもよい。 In the present invention, when the lean vehicle is running in a lean state in which at least one front wheel is alternately switched between a state where the front wheel is steered to the right of the vehicle and a state where the front wheel is steered to the left of the vehicle, the lean vehicle is running, for example. It may be when the vehicle is running in a slalom, or when the lean vehicle is running in a figure 8 shape.
 本発明および実施形態において、リーン車両の順モデルとは、入力(制御変数)が操舵トルクであり、出力(検出値)が第2リーン角情報、第2操舵角情報および第2車輪速度情報である、リーン車両をモデル化したものである。例えば、リーン車両の順モデルは、伝達関数G(s)で表されるものであってもよい。
 第2リーン角情報は、リーン角、リーン角の時間変化率であるリーン角速度、およびリーン角速度の時間変化率であるリーン角加速度の少なくとも1つを含んでよい。第2リーン角情報は、リーン角関連情報検出装置によって検出される第1リーン角情報と同じ情報であってもよい。第2リーン角情報は、リーン角関連情報検出装置によって検出される第1リーン角情報に関連する、第1リーン角情報とは別の情報であってもよい。
 第2操舵角情報は、操舵角、操舵角の時間変化率である操舵角速度、および操舵角速度の時間変化率である操舵角加速度の少なくとも1つを含んでよい。第2操舵角情報は、操舵角関連情報検出装置によって検出される第1操舵角情報と同じ情報であってもよい。第2操舵角情報は、操舵角関連情報検出装置によって検出される第1操舵角情報に関連する、第1操舵角情報とは別の情報であってもよい。
 第2車輪速度情報は、前輪の車軸線回りの回転速度、前輪の車軸線回りの回転加速度、前輪の車軸線回りの回転量(回転数または回転角度)、後輪の車軸線回りの回転速度、後輪の車軸線回りの回転加速度、後輪の車軸線回りの回転量、車速(リーン車両の車両前後方向の速度)、リーン車両の車両前後方向の加速度の少なくとも1つを含んでよい。第2車輪速度情報は、車輪速度関連情報検出装置によって検出される第1車輪速度情報と同じ情報であってもよい。第2車輪速度情報は、車輪速度関連情報検出装置によって検出される第1車輪速度情報に関連する、第1車輪速度情報とは別の情報であってもよい。
 リーン車両の逆モデルとは、リーン車両の順モデルとは入出力関係が逆のモデルである。すなわち、リーン車両の逆モデルにおいて、入力が、第2リーン角情報、第2操舵角情報および第2車輪速度情報であり、出力が操舵トルクである。リーン車両の順モデルが伝達関数G(s)で表される場合、リーン車両の逆モデルは、逆伝達関数G-1(s)で表される。また、制御装置が、リーン車両の逆モデルの情報を記憶していてもよい。
 また、本発明および実施形態において、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクに基づくトルクとは、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクそのものであってもよいし、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクに基づく別のトルクであってもよい。リーン車両の逆モデルから出力されるトルクに基づく別のトルクとは、例えば、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクに所定の係数を乗じて算出されるトルクであってもよい。
 また、本発明および実施形態において、摩擦相殺トルクが、リーン車両の逆モデルから出力されるトルクに基づくトルクと、操舵トルクとの差に基づくトルクであるとは、摩擦相殺トルクが、上記差そのものであってもよいし、上記差に応じた上記差とは別のトルクであってもよい。上記差とは別のトルクは、例えば、上記差に所定の係数を乗じて算出されるトルクであってもよい。
In the present invention and embodiments, a forward model of a lean vehicle means that the input (control variable) is the steering torque, and the output (detected value) is the second lean angle information, the second steering angle information, and the second wheel speed information. This is a model of a lean vehicle. For example, the forward model of a lean vehicle may be expressed by a transfer function G(s).
The second lean angle information may include at least one of a lean angle, a lean angular velocity that is a time change rate of the lean angle, and a lean angular acceleration that is a time change rate of the lean angular velocity. The second lean angle information may be the same information as the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device. The second lean angle information may be information different from the first lean angle information that is related to the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device.
The second steering angle information may include at least one of a steering angle, a steering angular velocity which is a time change rate of the steering angle, and a steering angular acceleration which is a time change rate of the steering angular velocity. The second steering angle information may be the same information as the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device. The second steering angle information may be different information from the first steering angle information that is related to the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device.
The second wheel speed information includes the rotation speed of the front wheel around the axle line, the rotational acceleration of the front wheel around the axle line, the rotation amount (rotation speed or rotation angle) of the front wheel around the axle line, and the rotation speed of the rear wheel around the axle line. , rotational acceleration of the rear wheels around the axle line, rotation amount of the rear wheels around the axle line, vehicle speed (vehicle longitudinal speed of the lean vehicle), and acceleration of the lean vehicle in the vehicle longitudinal direction. The second wheel speed information may be the same information as the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device. The second wheel speed information may be information different from the first wheel speed information that is related to the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device.
The lean vehicle inverse model is a model in which the input-output relationship is opposite to that of the lean vehicle forward model. That is, in the lean vehicle inverse model, the inputs are the second lean angle information, the second steering angle information, and the second wheel speed information, and the output is the steering torque. If the forward model of a lean vehicle is represented by a transfer function G(s), the inverse model of a lean vehicle is represented by an inverse transfer function G −1 (s). Further, the control device may store information on an inverse model of a lean vehicle.
Furthermore, in the present invention and the embodiments, the torque based on the torque output from the inverse model of the lean vehicle may be the torque itself output from the inverse model of the lean vehicle, or the torque based on the torque output from the inverse model of the lean vehicle. It may be another torque based on the torque applied. The other torque based on the torque output from the lean vehicle inverse model may be, for example, a torque calculated by multiplying the torque output from the lean vehicle inverse model by a predetermined coefficient.
In addition, in the present invention and the embodiments, the friction canceling torque is the torque based on the difference between the steering torque and the torque based on the torque output from the inverse model of the lean vehicle. Alternatively, the torque may be a torque different from the above-mentioned difference depending on the above-mentioned difference. The torque other than the above difference may be, for example, a torque calculated by multiplying the above difference by a predetermined coefficient.
 制御装置が、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に基づく操舵指令トルクに、少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが、少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かは、例えば、下記のようにして判別することができる。
 まず、操舵指令トルクが、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に少なくとも基づいて制御されているか否かを、例えば、下記のようにして判別する。
 リーン車両を発進させて目標車速まで加速させる試験を複数回行う。発進前の操舵角、発進前のリーン角、目標車速、目標車速までの加速度などの試験条件を変更する。試験条件には、加速中に、リーン車両を直進させるか旋回させるかという条件と、その旋回半径の値も含まれる。全て同じ試験条件の試験も複数回行う。なお、全て同じ試験条件が設定されても、リーン車両の挙動が完全に同じになるとは限らない。これは、本発明のリーン車両にも当てはまる。目標車速と加速度が低いほど、同じ試験条件が設定されてもリーン車両の挙動が異なる傾向が高くなる。各試験においてリーン角、リーン角速度、リーン角加速度、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度、車速、およびリーン車両の車両前後方向の加速度を測定する。そして、下記の判別条件A1~A3を満たす試験結果があるかどうか調べる。
 A1:いずれか2つの試験において、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度、車速、およびリーン車両の車両前方向の加速度が互いに同じで、且つ、リーン角が互いに異なる時点が存在し、この時点の直後に付与される操舵トルクが互いに異なる。
 A2:いずれか2つの試験において、リーン角、リーン角速度、リーン角加速度、車速、およびリーン車両の車両前方向の加速度が互いに同じで、且つ、操舵角が互いに異なる時点が存在し、この時点の直後に付与される操舵トルクが互いに異なる。
 A3:いずれか2つの試験において、リーン角、リーン角速度、リーン角加速度、操舵角、操舵角速度、および操舵角加速度が互いに同じで、且つ、リーン角が0より大きく、且つ、車速が互いに異なる時点が存在し、この時点の直後に付与される操舵トルクが互いに異なる。
 操舵トルクが判別条件A1~A3を満たす試験結果が存在する場合、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に少なくとも基づいて操舵指令トルクが制御されていると判断できる。
 操舵指令トルクが、リーン角関連情報検出装置によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置によって検出された第1車輪速度情報に少なくとも基づくトルクであると推定できた場合、例えば、以下のように第1走行試験および第2走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別する。
 第1試験走行において、リーン車両を、第1走行面上で、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに前輪を車両右方向に操舵させる外力、および、前輪を車両左方向に操舵させる外力を交互に加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。リーン車両を切り返し走行させるときに、リーン車両を、スラローム走行させてもよいし、8の字状に走行させてもよい。後述する第2~第12試験走行における切り返し走行についても同様である。
 第2試験走行においてこのリーン車両を、第1走行面と摩擦係数の異なる第2走行面上で、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに、第1試験走行時と同じ外力を加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。
 第1走行試験と第2走行試験において、上記外力を加える前のリーン角、操舵角および車速は同じとする。ここで、第1走行試験と第2走行試験とで、リーン車両が走行する走行面の摩擦係数を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第1走行試験と第2走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角、操舵角および車速の変化の仕方に大きな違いが生じない場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第1走行試験と第2走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角に関連する情報、操舵角に関連する情報および車輪速度に関連する情報の変化の仕方に大きな違いが生じた場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
 あるいは、例えば、以下のように第3走行試験および第4走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別してもよい。
 第3走行試験において、リーン車両を、前輪および後輪のタイヤの空気圧を所定の圧力として、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに前輪を車両右方向に操舵させる外力、および、前輪を車両左方向に操舵させる外力を交互に加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。
 第4試験走行において、このリーン車両を、前輪および後輪の空気圧を第3走行試験と異なる圧力として、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに、第3試験走行時と同じ外力を加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。
 第3走行試験と第4走行試験において、上記外力を加える前のリーン角、操舵角および車速は同じとする。ここで、第3走行試験と第4走行試験とで、前輪のタイヤの空気圧を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第3走行試験と第4走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角、操舵角および車速の変化の仕方に大きな違いが生じない場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第3走行試験と第4走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角、操舵角および車輪速度の変化の仕方に大きな違いが生じた場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
 あるいは、例えば、以下のように第5走行試験および第6走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別してもよい。
 第5走行試験において、リーン車両を、幅が第1幅の前輪が取り付けられた状態で、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに前輪を車両右方向に操舵させる外力、および、前輪を車両左方向に操舵させる外力を交互に加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。
 第6走行試験において、このリーン車両を、幅が第1幅と異なる第2幅の前輪が取り付けられた状態で、リーン角、操舵角および車速が維持されるように走行させ、この状態から、ステアリングシャフトに、第5試験走行時と同じ外力を加えて操舵角を変化させることにより、リーン車両を切り返し走行させる。
 第5走行試験と第6走行試験において、上記外力を加える前のリーン角、操舵角および車速は同じとする。ここで、第5走行試験と第6走行試験とで、前輪の幅を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第5走行試験と第6走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角、操舵角および車速の変化の仕方に大きな違いが生じない場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第5走行試験と第6走行試験とで、上記外力が加えられた後のリーン角、操舵角および車輪速度の変化の仕方に大きな違いが生じた場合、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
 あるいは、例えば、以下のように第7走行試験および第8走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別してもよい。
 第7走行試験において、ライダーにリーン車両を運転させることによって、リーン車両を、第1走行面上で切り返し走行させる。
 第8試験走行において、ライダーにこのリーン車両を運転させることによって、このリーン車両を、第1走行面と摩擦係数の異なる第2走行面上で切り返し走行させる。
 第7走行試験と第8走行試験とで、リーン車両の走行軌跡および車速をほぼ同じとする。ここで、第7走行試験と第8走行試験とで、リーン車両が走行する走行面の摩擦係数を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第7走行試験と第8走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がない場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第7走行試験と第8走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がある場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
 あるいは、例えば、以下のように第9走行試験および第10走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別してもよい。
 第9走行試験において、前輪および後輪のタイヤの空気圧を所定圧力として、ライダーにリーン車両を運転させることによって、リーン車両を切り返し走行させる。
 第10試験走行において、このリーン車両の前輪および後輪の空気圧を第9試験走行とは異なる圧力として、ライダーにこのリーン車両を運転させることによって、このリーン車両を切り返し走行させる。
 第9走行試験と第10走行試験とで、リーン車両の走行軌跡および車速をほぼ同じとする。ここで、第9走行試験と第10走行試験とで、前輪の空気圧を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第9走行試験と第10走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がない場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第9走行試験と第10走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がある場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
 あるいは、例えば、以下のように第11走行試験および第12走行試験を行うことによって、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪に付与されるように操舵トルク付与装置を制御しているか否かを判別してもよい。
 第11試験走行において、リーン車両に幅が第1幅の前輪が取り付けられた状態で、ライダーにリーン車両を運転させることによって、リーン車両を切り返し走行させる。
 第12走行試験において、このリーン車両を、幅が第1幅と異なる第2幅の前輪が取り付けられた状態で、ライダーにリーン車両を運転させることによって、リーン車両を切り返し走行させる。
 第11走行試験と第12走行試験において、リーン車両の走行軌跡および車速をほぼ同じとする。ここで、第11走行試験と第12走行行試験とで、前輪の幅を異ならせることによって、摩擦トルクを異ならせている。
 そして、第11走行試験と第12走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がない場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、操舵指令トルクに摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクであると推定することができる。第11走行試験と第12走行試験とで、リーン車両の走行時にライダーがハンドル部に付与する操舵トルクに大きな差がある場合には、操舵トルク付与装置が付与する操舵トルクが、摩擦トルクを相殺するためのトルクが加えられていない操舵指令トルクに応じたトルクであると推定することができる。
A control device includes first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and first lean angle information detected by the wheel speed related information detection device. A steering torque obtained by adding a friction canceling torque for canceling friction torque generated due to friction between the at least one front wheel and a running surface to the steering command torque based on the one-wheel speed information is applied to at least one front wheel. Whether or not the steering torque applying device is being controlled can be determined, for example, as follows.
First, a steering command torque is detected by the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the wheel speed related information detection device. For example, it is determined as follows whether or not the vehicle is being controlled based on at least the first wheel speed information obtained.
Tests are conducted multiple times in which a lean vehicle is started and accelerated to a target vehicle speed. Test conditions such as the steering angle before starting, the lean angle before starting, the target vehicle speed, and the acceleration to the target vehicle speed are changed. The test conditions also include whether the lean vehicle moves straight or turns during acceleration, and the value of its turning radius. Tests with the same test conditions are also conducted multiple times. Note that even if all test conditions are set the same, the behavior of lean vehicles will not necessarily be completely the same. This also applies to the lean vehicle of the present invention. The lower the target vehicle speed and acceleration, the more likely the behavior of a lean vehicle will differ even if the same test conditions are set. In each test, the lean angle, lean angular velocity, lean angular acceleration, steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, vehicle speed, and acceleration of the lean vehicle in the longitudinal direction of the vehicle are measured. Then, it is checked whether there are any test results that satisfy the following discrimination conditions A1 to A3.
A1: In any two tests, there is a point in time when the steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, vehicle speed, and acceleration of the lean vehicle in the forward direction of the vehicle are the same and the lean angles are different. The steering torques applied immediately after are different from each other.
A2: In any two tests, there is a point in time when the lean angle, lean angular velocity, lean angular acceleration, vehicle speed, and acceleration of the lean vehicle in the forward direction of the vehicle are the same, but the steering angles are different. The steering torques applied immediately after are different from each other.
A3: In any two tests, the point in time when the lean angle, lean angular velocity, lean angular acceleration, steering angle, steering angular velocity, and steering angular acceleration are the same, the lean angle is greater than 0, and the vehicle speed is different from each other. exists, and the steering torques applied immediately after this point are different from each other.
If there is a test result in which the steering torque satisfies the determination conditions A1 to A3, the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and , it can be determined that the steering command torque is controlled based at least on the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device.
The steering command torque is based on the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the first lean angle information detected by the wheel speed related information detection device. If it can be estimated that the torque is based on at least one wheel speed information, for example, by conducting a first running test and a second running test as described below, the steering torque, which is the sum of the steering command torque and the friction offset torque, can be estimated to be at least It is determined whether the steering torque application device is controlled so that the torque is applied to one front wheel.
In the first test run, the lean vehicle is run on the first running surface so that the lean angle, steering angle, and vehicle speed are maintained, and from this state, an external force causes the steering shaft to steer the front wheels to the right of the vehicle; Then, by alternately applying an external force to steer the front wheels to the left of the vehicle and changing the steering angle, the lean vehicle is caused to turn and run. When running the lean vehicle in a turn, the lean vehicle may be run in a slalom or in a figure-eight pattern. The same applies to the turnaround runs in the second to twelfth test runs, which will be described later.
In a second test run, the lean vehicle was run on a second running surface with a different coefficient of friction from the first running surface so that the lean angle, steering angle, and vehicle speed were maintained, and from this state, the steering shaft By applying the same external force as during the first test run and changing the steering angle, the lean vehicle is caused to turn and run.
In the first running test and the second running test, the lean angle, steering angle, and vehicle speed before applying the external force are the same. Here, the friction torque is varied between the first running test and the second running test by varying the friction coefficient of the running surface on which the lean vehicle runs.
If there is no significant difference in how the lean angle, steering angle, and vehicle speed change after the external force is applied between the first driving test and the second driving test, the steering torque applied by the steering torque applying device is determined. can be estimated to be the steering torque obtained by adding the friction canceling torque to the steering command torque. There were significant differences between the first and second running tests in the way information related to the lean angle, information related to the steering angle, and information related to the wheel speed changed after the external force was applied. In this case, it can be estimated that the steering torque applied by the steering torque applying device corresponds to the steering command torque to which no torque is added to offset the friction torque.
Alternatively, for example, by conducting a third running test and a fourth running test as described below, the steering torque applying device is configured so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to a steering command torque is applied to at least one front wheel. It may also be determined whether or not it is being controlled.
In the third running test, the lean vehicle was run with the front and rear tire air pressures at predetermined pressures, and the lean angle, steering angle, and vehicle speed were maintained. From this state, the front wheels were connected to the steering shaft of the vehicle. The lean vehicle is made to turn and run by alternating the application of an external force for steering the vehicle to the right and an external force for steering the front wheels to the left of the vehicle to change the steering angle.
In the fourth test run, this lean vehicle was run with the air pressure of the front wheels and rear wheels set to different pressures from the third run test, and the lean angle, steering angle, and vehicle speed were maintained. From this state, the steering shaft By applying the same external force as during the third test run and changing the steering angle, the lean vehicle is caused to turn and run.
In the third running test and the fourth running test, the lean angle, steering angle, and vehicle speed before applying the external force are the same. Here, the friction torque was varied between the third running test and the fourth running test by varying the air pressure of the front tires.
If there is no significant difference in how the lean angle, steering angle, and vehicle speed change after the external force is applied between the third driving test and the fourth driving test, the steering torque applied by the steering torque applying device is determined. can be estimated to be the steering torque obtained by adding the friction canceling torque to the steering command torque. If there is a large difference in the way the lean angle, steering angle, and wheel speed change after the external force is applied between the third running test and the fourth running test, the steering torque applied by the steering torque applying device is , it can be estimated that the torque corresponds to the steering command torque to which no torque is added to offset the friction torque.
Alternatively, for example, by conducting the fifth running test and the sixth running test as described below, the steering torque applying device is configured such that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to the steering command torque is applied to at least one front wheel. It may also be determined whether or not it is being controlled.
In the fifth running test, the lean vehicle was run with the front wheels of the first width attached so that the lean angle, steering angle, and vehicle speed were maintained, and from this state, the front wheels were attached to the steering shaft. The lean vehicle is made to turn and run by alternating the application of an external force for steering the vehicle to the right and an external force for steering the front wheels to the left of the vehicle to change the steering angle.
In the sixth running test, this lean vehicle was run with front wheels having a second width different from the first width attached, and the lean angle, steering angle, and vehicle speed were maintained, and from this state, By applying the same external force as during the fifth test run to the steering shaft and changing the steering angle, the lean vehicle is caused to turn and run.
In the fifth running test and the sixth running test, the lean angle, steering angle, and vehicle speed before applying the external force are the same. Here, the friction torque was varied between the fifth running test and the sixth running test by varying the width of the front wheels.
If there is no significant difference in how the lean angle, steering angle, and vehicle speed change after the external force is applied between the fifth driving test and the sixth driving test, the steering torque applied by the steering torque applying device is determined. can be estimated to be the steering torque obtained by adding the friction canceling torque to the steering command torque. If there is a large difference in how the lean angle, steering angle, and wheel speed change after the external force is applied between the fifth driving test and the sixth driving test, the steering torque applied by the steering torque applying device is , it can be estimated that the torque corresponds to the steering command torque to which no torque is added to offset the friction torque.
Alternatively, for example, by conducting the seventh running test and the eighth running test as described below, the steering torque applying device is configured so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to the steering command torque is applied to at least one front wheel. It may also be determined whether or not it is being controlled.
In the seventh running test, the rider drives the lean vehicle, and the lean vehicle is then driven back and forth on the first running surface.
In the eighth test run, the rider drives the lean vehicle, and the lean vehicle is then driven back and forth on a second running surface that has a different coefficient of friction from the first running surface.
The running trajectory and vehicle speed of the lean vehicle are made almost the same in the seventh running test and the eighth running test. Here, the friction torque is varied between the seventh running test and the eighth running test by varying the friction coefficient of the running surface on which the lean vehicle runs.
Then, in the seventh running test and the eighth running test, if there is no large difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section when the vehicle is running lean, the steering torque applied by the steering torque applying device is different from the steering command. It can be estimated that the steering torque is the torque plus the friction offset torque. If there is a large difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section between the 7th running test and the 8th running test when the lean vehicle is running, the steering torque applied by the steering torque applying device cancels out the friction torque. It can be estimated that the torque corresponds to the steering command torque to which no torque is added.
Alternatively, for example, by conducting the ninth running test and the tenth running test as described below, the steering torque applying device is configured so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to the steering command torque is applied to at least one front wheel. It may also be determined whether or not it is being controlled.
In the ninth driving test, the rider drives the lean vehicle with the air pressure of the front and rear tires set to a predetermined pressure, and the lean vehicle is then driven back and forth.
In the tenth test run, the rider drives the lean vehicle with the air pressures of the front wheels and rear wheels of the lean vehicle set to different pressures from those in the ninth test run, thereby causing the lean vehicle to turn around and run.
The running trajectory and vehicle speed of the lean vehicle are approximately the same in the ninth running test and the tenth running test. Here, the friction torque was varied by varying the air pressure of the front wheels between the 9th running test and the 10th running test.
Then, in the ninth running test and the tenth running test, if there is no large difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section when the vehicle is running lean, the steering torque applied by the steering torque applying device is different from the steering command. It can be estimated that the steering torque is the torque plus the friction offset torque. If there is a large difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section between the 9th running test and the 10th running test when the lean vehicle is running, the steering torque applied by the steering torque applying device cancels out the friction torque. It can be estimated that the torque corresponds to the steering command torque to which no torque is added.
Alternatively, for example, by conducting the eleventh running test and the twelfth running test as described below, the steering torque applying device is configured so that a steering torque obtained by adding a friction canceling torque to the steering command torque is applied to at least one front wheel. It may also be determined whether or not it is being controlled.
In the eleventh test run, the rider drives the lean vehicle with the front wheels having the first width attached to the lean vehicle, thereby causing the lean vehicle to turn around and run.
In the twelfth running test, the lean vehicle is made to turn around and run by having a rider drive the lean vehicle with a front wheel having a second width different from the first width attached.
In the 11th running test and the 12th running test, the running trajectory and vehicle speed of the lean vehicle are approximately the same. Here, the friction torque was varied between the 11th running test and the 12th running test by varying the width of the front wheels.
If there is no significant difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section between the 11th running test and the 12th running test when the vehicle is running lean, the steering torque applied by the steering torque applying device is different from the steering command. It can be estimated that the steering torque is the torque plus the friction offset torque. If there is a large difference in the steering torque applied by the rider to the steering wheel section between the 11th running test and the 12th running test when the vehicle is running lean, the steering torque applied by the steering torque applying device cancels out the friction torque. It can be estimated that the torque corresponds to the steering command torque to which no torque is added.
 本発明および実施の形態において、回転は、360°以上の回転に限定されない。本発明および実施の形態における回転は、360°未満の回転も含む。 In the present invention and embodiments, rotation is not limited to rotation of 360° or more. Rotation in the present invention and embodiments also includes rotations of less than 360°.
 本発明および実施の形態において、Aに基づいて制御するとは、制御に使用される情報をAだけに限定する意図ではない。Aに基づいて制御するとは、AとA以外の情報に基づいて制御する場合を含む。 In the present invention and embodiments, controlling based on A does not mean to limit the information used for control to only A. Controlling based on A includes controlling based on A and information other than A.
 本発明および実施の形態における「複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)」とは、複数の選択肢から考えられる全ての組み合わせを含む。複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)とは、複数の選択肢のいずれか1つであっても良く、複数の選択肢の全てであっても良い。例えば、AとBとCの少なくとも1つとは、Aのみであっても良く、Bのみであっても良く、Cのみであっても良く、AとBであっても良く、AとCであっても良く、BとCであっても良く、AとBとCであっても良い。 In the present invention and embodiments, "at least one of the plurality of options" includes all possible combinations of the plurality of options. At least one (one) of the multiple options may be any one of the multiple options, or may be all of the multiple options. For example, at least one of A, B, and C may be only A, only B, only C, A and B, or A and C. It may be B and C, or it may be A, B, and C.
 請求の範囲において、ある構成要素の数を明確に特定しておらず、英語に翻訳された場合に単数で表示される場合、本発明は、この構成要素を、複数有しても良い。また本発明は、この構成要素を1つだけ有しても良い。 In the claims, if the number of a certain component is not clearly specified and is expressed in the singular when translated into English, the present invention may have a plurality of this component. Further, the present invention may include only one such component.
 本発明および実施の形態において、含む(including)、有する(comprising)、備える(having)およびこれらの派生語は、列挙されたアイテム及びその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。 In the present invention and embodiments, the words including, comprising, having and derivatives thereof are intended to encompass additional items in addition to the listed items and their equivalents. It has been used for many years.
 本発明および実施の形態において「取り付けられた(mounted)、接続された(connected)、結合された(coupled)、支持された(supported)という用語」は、広義に用いられている。具体的には、直接的な取付、接続、結合、支持だけでなく、間接的な取付、接続、結合および支持も含む。さらに、接続された(connected)および結合された(coupled)は、物理的又は機械的な接続/結合に限られない。それらは、直接的なまたは間接的な電気的接続/結合も含む。 In the present invention and embodiments, the terms "mounted," "connected," "coupled," and "supported" are used in a broad sense. Specifically, it includes not only direct attachment, connection, coupling, and support, but also indirect attachment, connection, coupling, and support. Furthermore, connected and coupled are not limited to physical or mechanical connections/couplings. They also include direct or indirect electrical connections/coupling.
 他に定義されない限り、本明細書および請求範囲で使用される全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。 Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification and the claims have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed to have meanings consistent with the relevant art and their meanings in the context of this disclosure, and should not be interpreted as It cannot be interpreted in that sense.
 なお、本発明および実施の形態において「好ましい」という用語は非排他的なものである。「好ましい」は、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。本明細書において、「好ましい」と記載された構成は、少なくとも、請求項1の構成により得られる上記効果を奏する。また、本明細書において、「しても良い」という用語は非排他的なものである。「しても良い」は、「しても良いがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「しても良い」と記載された構成は、少なくとも、請求項1の構成により得られる上記効果を奏する。 Note that in the present invention and embodiments, the term "preferable" is non-exclusive. "Preferred" means "preferred, but not limited to." In this specification, the configuration described as "preferable" exhibits at least the above-mentioned effects obtained by the configuration of claim 1. Furthermore, in this specification, the term "may" is non-exclusive. "You may do so" means "you may do so, but it is not limited to this." In this specification, the configuration described as "may be performed" produces at least the above-mentioned effects obtained by the configuration of claim 1.
 本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成および配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、後述する実施形態以外の実施形態でも可能である。本発明は、後述する実施形態に様々な変更を加えた実施形態でも可能である。 Before describing embodiments of the invention in detail, it is to be understood that the invention is not limited to the details of construction and arrangement of components that are described in the following description or illustrated in the drawings. The present invention is also possible in embodiments other than those described below. The present invention is also possible in embodiments in which various changes are made to the embodiments described below.
 本発明のリーン車両によると、リーン車両が、ライダーにより運転されずに低速で自律走行するとき、および、リーン車両が、ライダーにより運転されて低速で走行するときのどちらであっても、リーン車両の摩擦トルクの大きさによらずリーン角の増加量を抑えて、リーン車両をより小さい半径で旋回させることができる。また、リーン車両がライダーにより乗車されて走行するときにこの制御を行うことにより、リーン車両をより小さい半径で旋回させるときのライダーによるハンドル部の操作量などを抑えることができる。そのため、リーン車両を小さい半径で旋回させやすい。 According to the lean vehicle of the present invention, whether the lean vehicle is not driven by a rider and travels autonomously at low speed, or the lean vehicle is driven by a rider and travels at low speed, the lean vehicle It is possible to suppress the amount of increase in the lean angle regardless of the magnitude of the friction torque and make the lean vehicle turn with a smaller radius. Further, by performing this control when the lean vehicle is ridden by a rider and traveling, it is possible to suppress the amount of operation of the handle portion by the rider when turning the lean vehicle with a smaller radius. Therefore, it is easy to turn a lean vehicle with a small radius.
本発明の第1実施形態のリーン車両の構成、制御装置により操舵トルク付与装置を制御する処理、および、少なくとも1つの前輪に付与されるトルクを説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a lean vehicle according to a first embodiment of the present invention, a process for controlling a steering torque applying device by a control device, and a torque applied to at least one front wheel. (a)は本発明の第2実施形態のリーン車両を前から見た構成を示す図であり、(b)は本発明の第2実施形態のリーン車両を上から見た構成を示す図である。(a) is a diagram showing a configuration of a lean vehicle according to a second embodiment of the present invention viewed from the front, and (b) is a diagram showing a configuration of a lean vehicle according to a second embodiment of the present invention viewed from above. be. (a)は本発明の第3実施形態においてリーン角が0のときの前輪の走行面との接触位置を説明するための図であり、(b)は本発明の第3実施形態においてリーン角が0から変化したときの前輪の走行面との接触位置を説明するための図である。(a) is a diagram for explaining the contact position of the front wheel with the running surface when the lean angle is 0 in the third embodiment of the present invention, and (b) is a diagram for explaining the contact position of the front wheel with the running surface when the lean angle is 0 in the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the contact position of the front wheel with the running surface when the change from 0; (a)は、本発明の第4実施形態においてリーン車両を切り返し走行させたときの操舵角と操舵トルクとの関係の一例を示す図であり、(b)は本発明の第4実施形態における切り返し走行としてのスラローム走行を説明するための図であり、(c)は本発明の第4実施形態における切り返し走行としての8の字状の走行を説明するための図である。(a) is a diagram showing an example of the relationship between the steering angle and the steering torque when the lean vehicle is turned and runs in the fourth embodiment of the present invention, and (b) is a diagram showing an example of the relationship between the steering angle and the steering torque in the fourth embodiment of the present invention. It is a figure for explaining the slalom run as a turn-around run, and (c) is a figure for explaining the figure-8-shaped run as a turn-back run in the fourth embodiment of the present invention. (a)は本発明の第5実施形態のリーン車両において、少なくとも1つの前輪に付与されるトルクを説明するブロック線図であり、(b)は本発明の第5実施形態の変更例のリーン車両において、少なくとも1つの前輪に付与されるトルクを説明するブロック線図である。(a) is a block diagram illustrating torque applied to at least one front wheel in a lean vehicle according to a fifth embodiment of the present invention, and (b) is a block diagram illustrating a lean vehicle according to a modification of the fifth embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating torque applied to at least one front wheel in a vehicle. 本発明の第6実施形態のリーン車両において、少なくとも1つの前輪に付与されるトルクを説明するブロック線図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating torque applied to at least one front wheel in a lean vehicle according to a sixth embodiment of the present invention.
 <方向の定義>
 図の中において、Uはリーン車両の車両上方向、Dはリーン車両の車両下方向、Lはリーン車両の車両左方向、Rはリーン車両の車両右方向、Fはリーン車両の車両前方向、Reはリーン車両の車両後方向を示す。
<Definition of direction>
In the figure, U is the vehicle upward direction of a lean vehicle, D is the vehicle downward direction of the lean vehicle, L is the vehicle left direction of the lean vehicle, R is the vehicle right direction of the lean vehicle, F is the vehicle front direction of the lean vehicle, Re indicates the rearward direction of the lean vehicle.
 <第1実施形態>
 以下、本発明の第1実施形態について、図1を参照しつつ説明する。第1実施形態のリーン車両1は、複数の車輪2、車体フレーム5、リーン角関連情報検出装置6、操舵角関連情報検出装置7、車輪速度関連情報検出装置8、操舵トルク付与装置12および制御装置9を有する。複数の車輪2は、少なくとも1つの前輪3と少なくとも1つの後輪4とを含む。少なくとも1つの後輪4は、少なくとも1つの前輪3よりも車両前後方向における後方向に配置される。図1に示すリーン車両1は、本実施形態のリーン車両1の一例である。図1に示すリーン車両1は二輪車であるが、第1実施形態のリーン車両1は二輪車に限らない。車体フレーム5は、複数の車輪2を車軸線X1回りに回転可能に支持し、少なくとも1つの前輪3を操舵軸線X2回りに回転可能に支持する。車体フレーム5は、右旋回時に車両上下方向に対して車両右方向に傾斜し、左旋回時に車両上下方向に対して車両左方向に傾斜する。リーン角関連情報検出装置6は、車体フレーム5の車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角φに関連する第1リーン角情報を検出する。操舵角関連情報検出装置7は、いずれか1つの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度である操舵角δに関連する第1操舵角情報を検出する。車輪速度関連情報検出装置8は、いずれか1つの車輪2の車軸線X1回りの回転速度である車輪速度Sに関連する第1車輪速度情報を検出する。操舵トルク付与装置12は、少なくとも1つの前輪3に、操舵軸線X2回りの操舵トルクを付与するように構成される。
 なお、リーン車両1は、少なくとも1つの前輪3および/または少なくとも1つの後輪4に駆動トルクを付与するように構成された駆動トルク付与装置を備えていてもよいし、駆動トルク付与装置を備えていなくてもよい。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The lean vehicle 1 of the first embodiment includes a plurality of wheels 2, a body frame 5, a lean angle related information detection device 6, a steering angle related information detection device 7, a wheel speed related information detection device 8, a steering torque application device 12, and a control device. It has a device 9. The plurality of wheels 2 include at least one front wheel 3 and at least one rear wheel 4. At least one rear wheel 4 is arranged further rearward than at least one front wheel 3 in the longitudinal direction of the vehicle. The lean vehicle 1 shown in FIG. 1 is an example of the lean vehicle 1 of this embodiment. Although the lean vehicle 1 shown in FIG. 1 is a two-wheeled vehicle, the lean vehicle 1 of the first embodiment is not limited to a two-wheeled vehicle. The vehicle body frame 5 rotatably supports a plurality of wheels 2 around an axle axis X1, and supports at least one front wheel 3 rotatably around a steering axis X2. The vehicle body frame 5 tilts to the right of the vehicle with respect to the vertical direction of the vehicle when turning to the right, and tilts to the left of the vehicle with respect to the vertical direction of the vehicle when turning to the left. The lean angle related information detection device 6 detects first lean angle information related to the lean angle φ, which is the inclination angle of the vehicle body frame 5 in the vehicle lateral direction with respect to the vehicle vertical direction. The steering angle related information detection device 7 detects first steering angle information related to the steering angle δ, which is the rotation angle of any one front wheel 3 about the steering axis X2. The wheel speed related information detection device 8 detects first wheel speed information related to the wheel speed S, which is the rotational speed of any one wheel 2 around the axle axis X1. The steering torque applying device 12 is configured to apply a steering torque around the steering axis X2 to at least one front wheel 3.
Note that the lean vehicle 1 may include a driving torque applying device configured to apply driving torque to at least one front wheel 3 and/or at least one rear wheel 4, or may include a driving torque applying device. It doesn't have to be.
 制御装置9は、操舵トルク付与装置12が付与する操舵トルクを制御するように構成される。制御装置9は、操舵角δとリーン角φとが調整されるように、操舵トルク付与装置12から少なくとも1つの前輪3に付与される操舵トルクを制御する。このとき、制御装置9は、操舵角δの変化に対するリーン角φの変化の応答性を高くするように、リーン角関連情報検出装置6によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置7によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置8によって検出された第1車輪速度情報に少なくとも基づく操舵指令トルクに、少なくとも1つの前輪3と走行面Gとの摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪3に付与されるように操舵トルク付与装置12を制御する。
 制御装置9は上記のように操舵トルク付与装置12を制御するために、図1に示すフローチャートに沿って処理を行う。より詳細に説明すると、制御装置9は、ステップS1において、第1リーン角情報、第1操舵角情報および第1車輪速度情報に基づいて、操舵指令トルクT1を決定する。
 続いて、制御装置9は、ステップS2において、摩擦相殺トルクT2を推定する。ステップS2における摩擦相殺トルクT2の推定方法は特に限定されないが、例えば、直前に操舵トルク付与装置12によって少なくとも1つの前輪3に付与された操舵トルクT3と、この操舵トルクT3が付与された直後の第1リーン角情報、第1操舵角情報、および、第1車輪速度情報に少なくとも基づいて、摩擦相殺トルクT2を推定する。
 続いて、制御装置9は、ステップS3において、操舵トルクT3を算出し、算出した操舵トルクT3を少なくとも1つの前輪3に付与することを操舵トルク付与装置12に指令する。操舵トルクT3は、ステップS1で決定した操舵指令トルクT1に、ステップS2で推定した摩擦相殺トルクT2を加えたトルクである。操舵トルク付与装置12は、上記指令に基づいて操舵トルクT3を少なくとも1つの前輪3に付与する。
 以下、制御装置9は、ステップS1~S3の処理を繰り返し行う。なお、図1では、制御装置9がステップS1の後にステップS2を行っているが、ステップS2の後にステップS1を行ってもよいし、ステップS1とステップS2とを並行して行ってもよい。
The control device 9 is configured to control the steering torque applied by the steering torque applying device 12. The control device 9 controls the steering torque applied to at least one front wheel 3 from the steering torque applying device 12 so that the steering angle δ and the lean angle φ are adjusted. At this time, the control device 9 detects the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device 6 and the steering angle related information so as to increase the responsiveness of the change in the lean angle φ to the change in the steering angle δ. Friction between at least one front wheel 3 and the running surface G is applied to a steering command torque based on at least the first steering angle information detected by the device 7 and the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device 8. The steering torque applying device 12 is controlled so that a steering torque including a friction canceling torque for canceling the friction torque generated by the steering torque is applied to at least one front wheel 3.
The control device 9 performs processing according to the flowchart shown in FIG. 1 in order to control the steering torque applying device 12 as described above. More specifically, in step S1, the control device 9 determines the steering command torque T1 based on the first lean angle information, the first steering angle information, and the first wheel speed information.
Subsequently, the control device 9 estimates the friction canceling torque T2 in step S2. Although the method for estimating the friction canceling torque T2 in step S2 is not particularly limited, for example, the steering torque T3 applied to at least one front wheel 3 by the steering torque applying device 12 immediately before, and the The friction offset torque T2 is estimated based on at least the first lean angle information, the first steering angle information, and the first wheel speed information.
Subsequently, in step S3, the control device 9 calculates the steering torque T3 and instructs the steering torque applying device 12 to apply the calculated steering torque T3 to at least one front wheel 3. The steering torque T3 is a torque obtained by adding the friction canceling torque T2 estimated in step S2 to the steering command torque T1 determined in step S1. The steering torque applying device 12 applies a steering torque T3 to at least one front wheel 3 based on the above command.
Thereafter, the control device 9 repeatedly performs the processing of steps S1 to S3. In FIG. 1, the control device 9 performs step S2 after step S1, but step S1 may be performed after step S2, or step S1 and step S2 may be performed in parallel.
 次に、第1実施形態において、制御装置9が上記のように操舵トルク付与装置12を制御するときに少なくとも1つの前輪3に付与される操舵軸線X2回りのトルクについて図1のブロック線図を用いて説明する。
 図1のブロック線図における操舵指令トルク決定部21は、少なくとも検出情報yに応じて、操舵指令トルクT1を決定する。検出情報yとは、第1リーン角情報から得られるリーン角φに関連する情報、第1操舵角情報から得られる操舵角δに関連する情報値、および、第1車輪速度情報から得られる車輪速度Sに関連する情報のことである。第1リーン角情報から得られるリーン角φに関連する情報は、リーン角関連情報検出装置6によって検出された第1リーン角情報そのものであってもよいし、第1リーン角情報から得られる、第1リーン角情報とは別の情報であってもよい。例えば、第1リーン角情報がリーン角速度で、第1リーン角情報から得られるリーン角φに関連する情報がリーン角φでもよい。第1操舵角情報から得られる操舵角δに関連する情報は、操舵角関連情報検出装置7によって検出された第1操舵角情報そのものであってもよいし、第1操舵角情報から得られる、第1操舵角情報とは別の情報であってもよい。第1車輪速度情報から得られる車輪速度Sに関連する情報は、車輪速度関連情報検出装置8によって検出された第1車輪速度情報そのものであってもよいし、第1車輪速度情報から得られる、第1車輪速度情報とは別の情報であってもよい。すなわち、操舵指令トルク決定部21は、上記ステップS1の操舵指令トルクT1を決定する処理に対応するものである。
 図1のブロック線図における摩擦相殺トルク推定部22は、上記ステップS2の摩擦相殺トルクT2の推定の処理をモデル化したものであり、摩擦相殺トルクT2を出力する。
 図1のブロック線図におけるプラント23は、少なくとも1つの前輪3に付与される操舵軸線X2回りのトルクを入力とし、当該トルクが少なくとも1つの前輪3に付与された直後の検出情報yを出力とする。プラント23は、リーン車両1において、少なくとも1つの前輪3に操舵軸線X2回りのトルクが付与され、検出装置6~8により第1リーン角情報、第1操舵角情報および第1車輪速度情報が検出されることに対応するものである。
 図1のブロック線図に示すように、操舵トルク付与装置12から少なくとも1つの前輪3に付与される操舵トルクT3は、操舵指令トルク決定部21において算出された操舵指令トルクT1に、摩擦相殺トルク推定部22において推定された摩擦相殺トルクT2を加えたトルクである。
 そして、操舵トルクT3に、外乱トルクT4が加えられた付与トルクT5が、少なくとも1つの前輪3に付与される(プラント23に入力される)。ここで、外乱トルクT4は、少なくとも1つの前輪3と走行面Gとの摩擦による摩擦トルクを含む。また、リーン車両1の低速走行時には、外乱トルクT4は上記摩擦トルクが支配的である。したがって、第1実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3に摩擦トルクが付与されるのに対して、操舵トルク付与装置12により少なくとも1つの前輪3に、操舵指令トルクT1に摩擦相殺トルクT2を加えた摩擦トルク操舵トルクT3が付与される。これにより、リーン車両1において、摩擦トルクの大きさによらずリーン角φの増加量を抑えて、リーン車両1をより小さい半径で旋回させることができる。
Next, in the first embodiment, when the control device 9 controls the steering torque applying device 12 as described above, the torque around the steering axis X2 applied to at least one front wheel 3 will be explained in the block diagram of FIG. I will explain using
The steering command torque determination unit 21 in the block diagram of FIG. 1 determines the steering command torque T1 according to at least the detection information y. The detection information y is information related to the lean angle φ obtained from the first lean angle information, information value related to the steering angle δ obtained from the first steering angle information, and wheel information obtained from the first wheel speed information. This is information related to speed S. The information related to the lean angle φ obtained from the first lean angle information may be the first lean angle information itself detected by the lean angle related information detection device 6, or may be obtained from the first lean angle information. The information may be different from the first lean angle information. For example, the first lean angle information may be the lean angular velocity, and the information related to the lean angle φ obtained from the first lean angle information may be the lean angle φ. The information related to the steering angle δ obtained from the first steering angle information may be the first steering angle information itself detected by the steering angle related information detection device 7, or may be obtained from the first steering angle information. The information may be different from the first steering angle information. The information related to the wheel speed S obtained from the first wheel speed information may be the first wheel speed information itself detected by the wheel speed related information detection device 8, or may be obtained from the first wheel speed information. The information may be different from the first wheel speed information. That is, the steering command torque determination unit 21 corresponds to the process of determining the steering command torque T1 in step S1.
The friction-cancelling torque estimating section 22 in the block diagram of FIG. 1 is a model of the process of estimating the friction-cancelling torque T2 in step S2, and outputs the friction-cancelling torque T2.
The plant 23 in the block diagram of FIG. 1 inputs a torque around the steering axis X2 applied to at least one front wheel 3, and outputs detection information y immediately after the torque is applied to at least one front wheel 3. do. In the lean vehicle 1, the plant 23 applies torque around the steering axis X2 to at least one front wheel 3, and detects first lean angle information, first steering angle information, and first wheel speed information by the detection devices 6 to 8. It corresponds to what will be done.
As shown in the block diagram of FIG. 1, the steering torque T3 applied from the steering torque applying device 12 to at least one front wheel 3 is added to the steering command torque T1 calculated by the steering command torque determination unit 21, and the friction canceling torque This is the torque obtained by adding the friction canceling torque T2 estimated by the estimator 22.
Then, an applied torque T5 obtained by adding the disturbance torque T4 to the steering torque T3 is applied to at least one front wheel 3 (inputted to the plant 23). Here, the disturbance torque T4 includes friction torque due to friction between at least one front wheel 3 and the running surface G. Further, when the lean vehicle 1 is running at low speed, the above-mentioned friction torque is dominant in the disturbance torque T4. Therefore, in the lean vehicle 1 of the first embodiment, while friction torque is applied to at least one front wheel 3, the steering torque applying device 12 applies friction canceling torque to at least one front wheel 3 in addition to the steering command torque T1. Friction torque steering torque T3, which is the addition of T2, is applied. Thereby, in the lean vehicle 1, the amount of increase in the lean angle φ can be suppressed regardless of the magnitude of the friction torque, and the lean vehicle 1 can be turned with a smaller radius.
 なお、第1実施形態の制御装置9は、少なくともリーン車両1の車速が0km/hよりも高く10km/h以下のときに、上記のように操舵トルク付与装置12を制御してもよい。第1実施形態の制御装置9は、所定の車速以下のときにだけ、上記のように操舵トルク付与装置12を制御してもよい。所定の車速は、10km/h以上の車速である。第1実施形態の制御装置9は、リーン車両1の全車速域において、上記のように操舵トルク付与装置12を制御してもよい。 Note that the control device 9 of the first embodiment may control the steering torque applying device 12 as described above at least when the vehicle speed of the lean vehicle 1 is higher than 0 km/h and lower than or equal to 10 km/h. The control device 9 of the first embodiment may control the steering torque applying device 12 as described above only when the vehicle speed is equal to or less than a predetermined vehicle speed. The predetermined vehicle speed is a vehicle speed of 10 km/h or more. The control device 9 of the first embodiment may control the steering torque applying device 12 as described above in the entire vehicle speed range of the lean vehicle 1.
 なお、図1において、少なくとも1つの前輪3の周方向と直交する断面における外縁の走行面と接触する部分である接触部は円弧状であるが、少なくとも1つの前輪3の接触部は平坦状であってもよい。 In addition, in FIG. 1, the contact portion, which is the portion of the outer edge of at least one front wheel 3 that contacts the running surface in a cross section perpendicular to the circumferential direction, has an arc shape, but the contact portion of at least one front wheel 3 has a flat shape. There may be.
 また、第1実施形態において、制御装置9は、リーン車両1がライダーによって運転されずに自律走行するときに、上述したように、操舵角δの変化に対するリーン角φの変化の応答性を高くするように操舵指令トルクT1に摩擦相殺トルクT2を加えた操舵トルクT3が少なくとも1つの前輪3に付与されるように操舵トルク付与装置12を制御してもよい。この場合、リーン車両1を自律走行させるか否かを切り換えるスイッチを、リーン車両1は備えていてもよい。 Further, in the first embodiment, when the lean vehicle 1 is not driven by a rider and travels autonomously, the control device 9 increases the responsiveness of the change in the lean angle φ to the change in the steering angle δ, as described above. The steering torque applying device 12 may be controlled so that the steering torque T3 obtained by adding the friction canceling torque T2 to the steering command torque T1 is applied to at least one front wheel 3. In this case, the lean vehicle 1 may be provided with a switch for switching whether or not to cause the lean vehicle 1 to travel autonomously.
 また、第1実施形態において、制御装置9は、リーン車両1がライダーによって運転されて走行するときに、上述したように、操舵角δの変化に対するリーン角φの変化の応答性を高くするように操舵指令トルクT1に摩擦相殺トルクT2を加えた操舵トルクT3が少なくとも1つの前輪3に付与されるように操舵トルク付与装置12を制御してもよい。この場合、例えば、リーン車両1を自律走行させるか否かを切り換えるスイッチを、リーン車両1は備えていてもよい。そして、制御装置9は、このスイッチがオフの状態でリーン車両1が走行することに基づいて、リーン車両1がライダーによって運転されて走行することを検出してもよい。なお、第1実施形態のリーン車両1は、このようなスイッチを有さず、自律走行できない車両でもよい。 Further, in the first embodiment, when the lean vehicle 1 is driven by a rider and travels, the control device 9 is configured to increase the responsiveness of changes in the lean angle φ to changes in the steering angle δ, as described above. The steering torque applying device 12 may be controlled so that a steering torque T3 obtained by adding the friction canceling torque T2 to the steering command torque T1 is applied to at least one front wheel 3. In this case, for example, the lean vehicle 1 may include a switch that switches whether or not the lean vehicle 1 runs autonomously. The control device 9 may detect that the lean vehicle 1 is being driven by a rider based on the fact that the lean vehicle 1 is traveling with this switch turned off. Note that the lean vehicle 1 of the first embodiment may be a vehicle that does not have such a switch and cannot autonomously travel.
 <第2実施形態>
 以下、本発明の第2実施形態のリーン車両1について、図2(a)、(b)を参照しつつ説明する。第2実施形態のリーン車両1は、第1実施形態のリーン車両1の特徴を全て有する。
 また、第2実施形態のリーン車両1は、ハンドル部29と、接続部28とを備えている。
 ハンドル部29は、ライダーが少なくとも1つの前輪3を操舵させるために操作する部分である。ここで、図2(a)、(b)の例では、ハンドル部29は、ライダーの右手で握られる部分と左手で握られる部分とが一体となったバーハンドルを有するものであるが、ハンドル部29は、ライダーの右手で握られる部分と左手で握られる部分とが別々の部材であるセパレートハンドルを有するものであってもよい。
 接続部28は、少なくとも1つの前輪3とハンドル部29とを接続する。接続部28は、ハンドル部29に連結されるステアリングシャフト31を有する。ステアリングシャフト31は、車体フレーム5に、ハンドル軸線X3回りに360°未満の回角度範囲で回転可能に支持されている。これにより、ハンドル部29が、ハンドル軸線X3回りに回転可能に車体フレーム5に支持される。ここで、図2(a)、(b)の例は、リーン車両1が前輪3を1つ備えており、接続部28は、1つの前輪3が接続部28と一体的に、車体フレーム5に対して、操舵軸線X2回りに回転可能に構成されている。それにより、ハンドル軸線X3が操舵軸線X2と一致している。但し、第2実施形態のリーン車両1が複数の前輪3を備えており、接続部28は、各前輪3が接続部28の一部分と一体的に、接続部28の他の部分に対して、前輪3ごとの操舵軸線X2回りに回転可能に構成されていてもよい。この場合、ハンドル軸線X3がいずれの前輪3の操舵軸線X2とも一致しない。また、図2(a)、(b)では図示を省略しているが、操舵トルク付与装置12は、例えば、ステアリングシャフト31にハンドル軸線X3回りのトルクを付与することによって、前輪3に操舵軸線X2回りの操舵トルクを付与するように構成される。
 そして、第2実施形態のリーン車両1において、接続部28は、ハンドル部29がハンドル軸線X3回りに回転すると、少なくとも1つの前輪3が操舵軸線X2回りに回転し、且つ、少なくとも1つの前輪3が操舵軸線X2回りに回転すると、ハンドル部29がハンドル軸線X3回りに回転するように構成されている。少なくとも1つの前輪3のいずれかの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度は、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度以上である。図2(a)、(b)の例のように、リーン車両1が1つの前輪3を備えており、ハンドル軸線X3が操舵軸線X2と一致している場合には、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度と、1つの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度とは同じまたはほぼ同じである。第2実施形態のリーン車両1が2つの前輪3を備えており、ハンドル軸線X3がいずれの前輪3の操舵軸線X2とも一致しない場合には、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度は、2つの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度の間の回転角度でもよい。
<Second embodiment>
A lean vehicle 1 according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2(a) and 2(b). The lean vehicle 1 of the second embodiment has all the features of the lean vehicle 1 of the first embodiment.
Further, the lean vehicle 1 of the second embodiment includes a handle portion 29 and a connecting portion 28.
The handle portion 29 is a portion operated by the rider to steer at least one front wheel 3. In the examples shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the handle portion 29 has a bar handle in which a portion to be gripped by the rider's right hand and a portion to be gripped by the rider's left hand are integrated. The portion 29 may have a separate handle in which a portion to be gripped by the rider's right hand and a portion to be gripped by the left hand are separate members.
The connecting portion 28 connects at least one front wheel 3 and the handle portion 29 . The connecting portion 28 has a steering shaft 31 connected to the handle portion 29 . The steering shaft 31 is supported by the vehicle body frame 5 so as to be rotatable around the steering wheel axis X3 within a rotation angle range of less than 360°. Thereby, the handle portion 29 is rotatably supported by the vehicle body frame 5 around the handle axis X3. In the example shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the lean vehicle 1 includes one front wheel 3, and the connection portion 28 is such that one front wheel 3 is integrally connected to the vehicle body frame 5. In contrast, it is configured to be rotatable around the steering axis X2. Thereby, the handle axis X3 coincides with the steering axis X2. However, the lean vehicle 1 of the second embodiment includes a plurality of front wheels 3, and the connection portion 28 is such that each front wheel 3 is integrally connected to a portion of the connection portion 28 and other portions of the connection portion 28. Each front wheel 3 may be configured to be rotatable around the steering axis X2. In this case, the handle axis X3 does not coincide with the steering axis X2 of any of the front wheels 3. Although not shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the steering torque applying device 12 applies a torque around the steering axis X3 to the steering shaft 31, for example, so that the front wheels 3 are aligned with the steering axis. It is configured to apply a steering torque around X2.
In the lean vehicle 1 of the second embodiment, the connecting portion 28 is such that when the handle portion 29 rotates around the steering axis X3, at least one front wheel 3 rotates around the steering axis X2; When the steering wheel rotates around the steering axis X2, the handle portion 29 rotates around the steering axis X3. The rotation angle of one of the at least one front wheels 3 about the steering axis X2 is greater than or equal to the rotation angle of the handle portion 29 about the steering axis X3. As in the example of FIGS. 2(a) and 2(b), when the lean vehicle 1 includes one front wheel 3 and the steering wheel axis X3 coincides with the steering axis X2, the steering wheel axis of the steering wheel portion 29 The rotation angle about X3 and the rotation angle of one front wheel 3 about the steering axis X2 are the same or almost the same. When the lean vehicle 1 of the second embodiment includes two front wheels 3 and the steering wheel axis X3 does not coincide with the steering axis X2 of any of the front wheels 3, the rotation angle of the steering wheel portion 29 around the steering wheel axis X3 is as follows. The rotation angle may be between the rotation angles of the two front wheels 3 about the steering axis X2.
 ここで、第2実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3のうちいずれかの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度が、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度以上である。そのため、ハンドル部29のハンドル軸線X3線回りの回転角度の変化が小さくても、摩擦トルクが大きく変化する。
 また、第2実施形態のリーン車両1において、ハンドル部29の回転角度範囲が360°未満である。そのため、ハンドル部29のハンドル軸線X3線回りの回転角度が小さくても、摩擦トルクが大きく変化する。
 第2実施形態では、このようなハンドル部29のハンドル軸線X3線回りの回転角度の変化が小さくても摩擦トルクが大きく変化するリーン車両1において、制御装置9が、第1実施形態で説明したのと同様に、操舵トルク付与装置12を制御する。
Here, in the lean vehicle 1 of the second embodiment, the rotation angle of any one of the at least one front wheels 3 about the steering axis X2 is greater than or equal to the rotation angle of the handle portion 29 about the steering axis X3. Therefore, even if the change in the rotation angle of the handle portion 29 around the handle axis X3 is small, the friction torque changes greatly.
Furthermore, in the lean vehicle 1 of the second embodiment, the rotation angle range of the handle portion 29 is less than 360°. Therefore, even if the rotation angle of the handle portion 29 about the handle axis X3 is small, the friction torque changes significantly.
In the second embodiment, in the lean vehicle 1 in which the friction torque changes greatly even if the change in the rotation angle of the handle portion 29 around the handle axis X3 is small, the control device 9 controls the control device 9 as described in the first embodiment. Similarly, the steering torque applying device 12 is controlled.
 <第2実施形態の変更例>
 第2実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度が、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度よりも小さく、且つ、ハンドル部29の回転角度範囲が360°未満であってもよい。
 あるいは、第2実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3のうちいずれかの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度が、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度以上であり、且つ、ハンドル部29の回転角度範囲が360°以上であってもよい。
 あるいは、第2実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3の操舵軸線X2回りの回転角度が、ハンドル部29のハンドル軸線X3回りの回転角度よりも小さく、且つ、ハンドル部29の回転角度範囲が360°以上であってもよい。
<Example of modification of second embodiment>
In the lean vehicle 1 of the second embodiment, the rotation angle of at least one front wheel 3 about the steering axis X2 is smaller than the rotation angle of the handle part 29 about the steering axis X3, and the rotation angle range of the handle part 29 is smaller than the rotation angle of the handle part 29 about the steering axis X3. It may be less than 360°.
Alternatively, in the lean vehicle 1 of the second embodiment, the rotation angle of any one of the at least one front wheel 3 about the steering axis X2 is greater than or equal to the rotation angle of the handle portion 29 about the steering axis X3, and , the rotation angle range of the handle portion 29 may be 360° or more.
Alternatively, in the lean vehicle 1 of the second embodiment, the rotation angle of at least one front wheel 3 about the steering axis X2 is smaller than the rotation angle of the handle part 29 about the steering axis X3, and the rotation angle of the handle part 29 is The range may be 360° or more.
 <第3実施形態>
 以下、本発明の第3実施形態のリーン車両1について、図3(a)、(b)を参照しつつ説明する。第3実施形態のリーン車両1は、第1実施形態のリーン車両1の特徴を全て有する。また、第3実施形態のリーン車両1は、第2実施形態のリーン車両1の特徴を有していてもよい。
 第3実施形態のリーン車両1において、少なくとも1つの前輪3の周方向と直交する断面における外縁の走行面Gと接触する部分である接触部3aは円弧状である。
 リーン角φが0で、且つ、操舵角δが0の状態では、前輪3の接触部3aの走行面Gに接触する接触位置3bは、例えば図3(a)に示すように、前輪3の幅方向における中心線X4上の位置である。
 リーン角φが0から変化すると、前輪3の接触部3aの走行面Gに接触する接触位置3bが、例えば図3(b)に示すように、車両左右方向において、前輪3の中心線X4からずれる。また、リーン角φが大きいときほど、車両左右方向において接触位置3bが中心線X4からずれる。なお、図3(b)では、リーン車両1が車両上下方向に対して右方向に傾斜した場合を示している。
 また、図示は省略するが、前輪3の接触部3aは円弧状であるリーン車両1においては、操舵軸線X2が車両上下方向に対して斜めであることにより、前輪3の操舵角δによっても前輪3の接触部3aの走行面Gに接触する接触位置3bが異なる。具体的には、右方向への操舵角δが大きくなると、前輪3の接触部3aの走行面Gに接触する接触位置3bが右方向にずれる。また、左方向への操舵角δが大きくなると、前輪3の接触部3aの走行面Gに接触する接触位置3bが左方向にずれる。
 このように、前輪3の接触部3aは円弧状であるリーン車両1においては、リーン角φおよび前輪3の操舵によって接触部3aの接触位置3bが異なる。接触部3aの接触位置3bが異なると、接触部3aの走行面Gとの接触面積が異なり、摩擦トルクが異なる。
<Third embodiment>
A lean vehicle 1 according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). The lean vehicle 1 of the third embodiment has all the features of the lean vehicle 1 of the first embodiment. Moreover, the lean vehicle 1 of the third embodiment may have the characteristics of the lean vehicle 1 of the second embodiment.
In the lean vehicle 1 of the third embodiment, the contact portion 3a, which is the portion that contacts the running surface G of the outer edge of at least one front wheel 3 in a cross section perpendicular to the circumferential direction, has an arc shape.
When the lean angle φ is 0 and the steering angle δ is 0, the contact position 3b of the contact portion 3a of the front wheel 3 that contacts the running surface G is, for example, as shown in FIG. This is the position on the center line X4 in the width direction.
When the lean angle φ changes from 0, the contact position 3b of the contact portion 3a of the front wheel 3 that contacts the running surface G changes from the center line X4 of the front wheel 3 in the left-right direction of the vehicle, for example, as shown in FIG. It shifts. Further, as the lean angle φ increases, the contact position 3b deviates from the center line X4 in the left-right direction of the vehicle. Note that FIG. 3(b) shows a case where the lean vehicle 1 is tilted to the right with respect to the vertical direction of the vehicle.
Although not shown, in the lean vehicle 1 in which the contact portion 3a of the front wheel 3 has an arc shape, the steering axis X2 is oblique with respect to the vertical direction of the vehicle. The contact position 3b of the contact portion 3a of No. 3 that contacts the running surface G is different. Specifically, when the steering angle δ to the right increases, the contact position 3b of the contact portion 3a of the front wheel 3 that contacts the running surface G shifts to the right. Furthermore, when the steering angle δ to the left increases, the contact position 3b of the contact portion 3a of the front wheel 3 that contacts the running surface G shifts to the left.
As described above, in the lean vehicle 1 in which the contact portion 3a of the front wheel 3 has an arc shape, the contact position 3b of the contact portion 3a differs depending on the lean angle φ and the steering of the front wheel 3. When the contact position 3b of the contact portion 3a is different, the contact area of the contact portion 3a with the running surface G is different, and the friction torque is different.
 第3実施形態では、円弧状の接触部3aを有する前輪3を備えていることにより、リーン角φおよび前輪3の操舵によって摩擦トルクが異なるリーン車両1において、制御装置9が、第1実施形態で説明したのと同様に操舵トルク付与装置12を制御する。 In the third embodiment, in a lean vehicle 1 having front wheels 3 having arcuate contact portions 3a, the friction torque varies depending on the lean angle φ and the steering of the front wheels 3. The steering torque applying device 12 is controlled in the same manner as described above.
 <第4実施形態>
 以下、本発明の第3実施形態のリーン車両1について、図4(a)、(b)、(c)を参照しつつ説明する。第4実施形態のリーン車両1は、第1実施形態のリーン車両1の特徴を全て有する。また、第4実施形態のリーン車両1は、第2実施形態または第3実施形態の少なくとも一方のリーン車両1の特徴を有していてもよい。
 ここで、前輪3と走行面Gとの間の摩擦はヒステリシスを有し、前輪3の操舵角δをある角度にするために必要な操舵トルクは、このヒステリシスの影響を受ける。そのため、リーン車両1が車両左右方向の右方向への旋回と左方向への旋回とを交互に繰り返す切り返し走行するときには、例えば、図4(a)の線L1で示すように、前輪3を車両左右方向の左方向に操舵させるときと右方向に操舵させるときとで、操舵角φと操舵トルクとの関係が大きく異なる。なお、図4(a)の線L2は、前輪3と走行面との間の摩擦を無視して算出した操舵角φと操舵トルクとの関係の一例を示している。また、前輪3と走行面Gとの摩擦が異なると、上記ヒステリシスも異なる。リーン車両1が切り返し走行するときは、リーン車両1がスラローム走行するとき、または、リーン車両1が8の字状に走行するときの少なくとも一方を含んでいてもよい。リーン車両1は、スラローム走行するときに、例えば、一方向に沿って走行しつつ、車両左右方向の右方向への旋回と左方向への旋回とを交互に繰り返すことによって、図4(b)の矢印A1で示す軌跡を描くように走行する。リーン車両1は、8の字状に走行するときに、例えば、車両左右方向の右方向への旋回と左方向への旋回とを交互に繰り返すことによって、図4(c)の矢印A2で示す8の字の軌跡を描くように走行する。
 第4実施形態のリーン車両1において、制御装置9が、少なくともリーン車両1が切り返し走行するときに、第1実施形態で説明したのと同様に、操舵角δの変化に対するリーン角φの変化の応答性を高くするように、リーン角関連情報検出装置6によって検出された第1リーン角情報、操舵角関連情報検出装置7によって検出された第1操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置8によって検出された第1車輪速度情報に少なくとも基づく操舵指令トルクに、少なくとも1つの前輪3と走行面Gとの摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた操舵トルクが少なくとも1つの前輪3に付与されるように操舵トルク付与装置12を制御する。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, a lean vehicle 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4(a), (b), and (c). The lean vehicle 1 of the fourth embodiment has all the features of the lean vehicle 1 of the first embodiment. Moreover, the lean vehicle 1 of the fourth embodiment may have the characteristics of the lean vehicle 1 of at least one of the second embodiment and the third embodiment.
Here, the friction between the front wheels 3 and the running surface G has hysteresis, and the steering torque required to set the steering angle δ of the front wheels 3 to a certain angle is affected by this hysteresis. Therefore, when the lean vehicle 1 turns back and forth, alternately repeating rightward turns and leftward turns in the left-right direction of the vehicle, for example, as shown by line L1 in FIG. 4(a), the front wheels 3 are The relationship between the steering angle φ and the steering torque differs greatly depending on when the vehicle is steered to the left in the left-right direction and when it is steered to the right. Note that the line L2 in FIG. 4(a) shows an example of the relationship between the steering angle φ and the steering torque, which is calculated by ignoring the friction between the front wheels 3 and the running surface. Moreover, if the friction between the front wheels 3 and the running surface G differs, the above-mentioned hysteresis also differs. When the lean vehicle 1 turns and travels, it may include at least one of the times when the lean vehicle 1 travels in a slalom or when the lean vehicle 1 travels in a figure-eight shape. When the lean vehicle 1 runs in a slalom, for example, while traveling in one direction, the lean vehicle 1 alternately turns to the right and turns to the left in the left-right direction of the vehicle, as shown in FIG. 4(b). The vehicle travels along a trajectory indicated by arrow A1. When the lean vehicle 1 travels in a figure 8 shape, for example, by alternately repeating rightward turns and leftward turns in the left-right direction of the vehicle, the lean vehicle 1 moves as shown by arrow A2 in FIG. 4(c). It runs in a figure-eight pattern.
In the lean vehicle 1 of the fourth embodiment, the control device 9 controls the change in the lean angle φ with respect to the change in the steering angle δ, in the same manner as described in the first embodiment, at least when the lean vehicle 1 turns and travels. The first lean angle information detected by the lean angle related information detection device 6, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device 7, and the wheel speed related information detection device are configured to improve responsiveness. At least a steering torque obtained by adding a friction canceling torque for canceling a friction torque generated due to friction between at least one front wheel 3 and the running surface G to a steering command torque based at least on the first wheel speed information detected by The steering torque applying device 12 is controlled so that the steering torque is applied to one front wheel 3.
 <第5実施形態>
 以下、本発明の第5実施形態のリーン車両1について、図5(a)を参照しつつ説明する。第5実施形態のリーン車両1は、第1実施形態のリーン車両1の特徴を全て有する。また、第5実施形態のリーン車両1は、第2~第4実施形態の少なくとも1つのリーン車両1の特徴を有していてもよい。
 また、第5実施形態のリーン車両1において、制御装置9は、操舵トルク付与装置12から少なくとも1つの前輪3に付与された操舵トルクT3の値と、検出装置6~8により検出された情報とに基づいて、摩擦相殺トルクT2を推定する。具体的には、制御装置9は、リーン車両1の逆モデル41を用いて、ステップS2の摩擦相殺トルクT2の推定を行う。より詳細に説明すると、リーン車両1の逆モデル41は、以下のリーン車両1の順モデルと入出力関係が逆となるモデルである。リーン車両1の順モデルは、少なくとも1つの前輪3に付与される操舵軸線X2回りの付与トルクT5を入力とし、当該付与トルクT5が少なくとも1つの前輪3に付与された直後のリーン角に関連する第2リーン角情報、操舵角に関連する第2操舵角情報、および、車輪速度に関連する第2車輪速度情報を出力とするモデルである。つまり、リーン車両1の順モデルは、プラント23の入出力をモデル化したものである。
 第2リーン角情報は、第1リーン角情報と同じ情報であってもよいし、第1リーン角情報から得られる第1リーン角情報とは別の情報であってもよい。例えば、第2リーン角情報がリーン角で、第1リーン角情報がリーン角速度でもよい。第2操舵角情報は、第1操舵角情報と同じ情報であってもよいし、第1操舵角情報から得られる第1操舵角情報とは別の情報であってもよい。第2車輪速度情報は、第1車輪速度情報と同じ情報であってもよいし、第1車輪速度情報から得られる第1車輪速度情報とは別の情報であってもよい。図5(a)は、第2リーン角情報、第2操舵角情報および第2車輪速度情報が、第1実施形態で説明した検出情報yと同じ情報である場合を示しているが、第2リーン角情報、第2操舵角情報および第2車輪速度情報は、検出情報yから得られる、検出情報yとは別の情報であってもよい。
 そして、第5実施形態において、制御装置9によりステップS2で推定される摩擦相殺トルクT2は、操舵トルク付与装置12から少なくとも1つの前輪3に付与された操舵トルクT3と、当該操舵トルクT3が付与された直後にリーン角関連情報検出装置6によって検出された第1リーン角情報から得られる第2リーン角情報、操舵角関連情報検出装置7によって検出された第1操舵角情報から得られる第2操舵角情報、および、車輪速度関連情報検出装置8によって検出された第1車輪速度情報から得られる第2車輪速度情報がリーン車両1の逆モデル41に入力されたときにリーン車両1の逆モデル41から出力されるトルクに基づく逆モデル出力トルクT6との差に基づくトルクである。
 また、第5実施形態のリーン車両1において、制御装置9に目標値情報rが記憶されている。目標値情報rは、リーン角φに関連する情報の目標値、操舵角δに関連する情報の目標値、および、車輪速度Sに関連する情報の目標値を含む。目標値情報rは、例えば、リーン車両1が平衡状態であるときのリーン角φ、操舵角δおよび車速Vの組み合わせを示すデータでもよい。
 また、図5(a)に示すように、第5実施形態のリーン車両1において、操舵指令トルク決定部21は、操舵指令トルク導出部42を有する。操舵指令トルク導出部42は、検出情報yと目標値情報rとに応じた値に基づいて、操舵指令トルクT1を導出する。
 図5(a)は、目標値情報rと検出情報yとで、リーン角φに関連する情報、操舵角δに関連する情報、および、車輪速度Sに関連する情報が、それぞれ同じ種類の情報であり、操舵指令トルク導出部42が、目標値情報rと検出情報yとの差に基づいて操舵指令トルクT1を導出する場合を示している。目標値情報rと検出情報yとの差とは、目標値情報rと検出情報yとの、リーン角φに関連する情報の値の差、操舵角δに関する情報の値の差、および、車輪速度Sに関連する情報の値の差のことである。
 目標値情報rにおけるリーン角φに関連する情報と、検出情報yにおけるリーン角φに関連する情報とは、異なる種類の情報であってもよい。また、目標値情報rにおける操舵角δに関連する情報と、検出情報yにおける操舵角δに関連する情報とは、異なる種類の情報であってもよい。また、目標値情報rにおける車輪速度Sに関連する情報と、検出情報yにおける車輪速度Sに関連する情報とは、異なる種類の情報であってもよい。これらの場合、例えば、操舵指令トルク導出部42に、目標値情報rと検出情報yとが別々に入力され、操舵指令トルク導出部42がこれらの情報に基づいて操舵指令トルクT1を導出する。また、目標値情報rと検出情報yとで、リーン角φに関連する情報、操舵角δに関連する情報、および、車輪速度Sに関連する情報が、それぞれ同じ種類の情報である場合でも、操舵指令トルク導出部42に、目標値情報rと検出情報yとが別々に入力され、操舵指令トルク導出部42がこれらの情報に基づいて操舵指令トルクT1を導出してもよい。
 第5実施形態において、制御装置9が図1のフローチャートに沿って処理を行うことによって操舵トルク付与装置12を制御するときに少なくとも1つの前輪3に付与される操舵軸線X2回りの付与トルクT5について図5(a)のブロック線図を用いて説明する。
 図5(a)のブロック線図に示すように、第5実施形態において、摩擦相殺トルク推定部22は、上述のリーン車両1の逆モデル41を含む。
 また、第5実施形態において、摩擦相殺トルク推定部22が出力する摩擦相殺トルクT2は、リーン車両1の逆モデル41から出力される逆モデル出力トルクT6に基づくトルクと、操舵トルクT3との差に基づくトルクである。
 図5(a)では、摩擦相殺トルクT2が逆モデル出力トルクT6と操舵トルクT3との差そのものである場合を示しているが、これには限られない。例えば、摩擦相殺トルクT2は、逆モデル出力トルクT6に0よりも大きくかつ1よりも小さい係数を乗じて算出されるトルクと、操舵トルクT3との差であってもよい。あるいは、例えば、摩擦相殺トルクT2は、逆モデル出力トルクT6と操舵トルクT3との差に、0よりも大きくかつ1よりも小さい係数を乗じて算出されるトルクであってもよい。
<Fifth embodiment>
Hereinafter, a lean vehicle 1 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5(a). The lean vehicle 1 of the fifth embodiment has all the features of the lean vehicle 1 of the first embodiment. Furthermore, the lean vehicle 1 of the fifth embodiment may have at least one feature of the lean vehicle 1 of the second to fourth embodiments.
Furthermore, in the lean vehicle 1 of the fifth embodiment, the control device 9 uses the value of the steering torque T3 applied to at least one front wheel 3 from the steering torque applying device 12 and the information detected by the detection devices 6 to 8. Based on this, the friction canceling torque T2 is estimated. Specifically, the control device 9 uses the inverse model 41 of the lean vehicle 1 to estimate the friction offset torque T2 in step S2. To explain in more detail, the inverse model 41 of the lean vehicle 1 is a model in which the input-output relationship is opposite to the forward model of the lean vehicle 1 described below. The forward model of the lean vehicle 1 inputs an applied torque T5 around the steering axis X2 applied to at least one front wheel 3, and relates to the lean angle immediately after the applied torque T5 is applied to the at least one front wheel 3. This is a model that outputs second lean angle information, second steering angle information related to the steering angle, and second wheel speed information related to the wheel speed. In other words, the forward model of the lean vehicle 1 is a model of the input and output of the plant 23.
The second lean angle information may be the same information as the first lean angle information, or may be information different from the first lean angle information obtained from the first lean angle information. For example, the second lean angle information may be a lean angle, and the first lean angle information may be a lean angular velocity. The second steering angle information may be the same information as the first steering angle information, or may be information different from the first steering angle information obtained from the first steering angle information. The second wheel speed information may be the same information as the first wheel speed information, or may be information different from the first wheel speed information obtained from the first wheel speed information. FIG. 5(a) shows a case where the second lean angle information, second steering angle information, and second wheel speed information are the same information as the detection information y described in the first embodiment. The lean angle information, the second steering angle information, and the second wheel speed information may be obtained from the detection information y and may be different information from the detection information y.
In the fifth embodiment, the friction canceling torque T2 estimated in step S2 by the control device 9 is the steering torque T3 applied to at least one front wheel 3 from the steering torque applying device 12, and the friction canceling torque T2 estimated by the control device 9 in step S2. the second lean angle information obtained from the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device 6 immediately after the steering angle related information detection device 6; and the second lean angle information obtained from the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device 7. When the steering angle information and the second wheel speed information obtained from the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device 8 are input to the inverse model 41 of the lean vehicle 1, the inverse model of the lean vehicle 1 is generated. This torque is based on the difference from the inverse model output torque T6 based on the torque output from 41.
Further, in the lean vehicle 1 of the fifth embodiment, target value information r is stored in the control device 9. The target value information r includes a target value of information related to the lean angle φ, a target value of information related to the steering angle δ, and a target value of information related to the wheel speed S. The target value information r may be, for example, data indicating a combination of the lean angle φ, the steering angle δ, and the vehicle speed V when the lean vehicle 1 is in an equilibrium state.
Further, as shown in FIG. 5(a), in the lean vehicle 1 of the fifth embodiment, the steering command torque determining section 21 includes a steering command torque deriving section 42. The steering command torque deriving unit 42 derives the steering command torque T1 based on a value corresponding to the detection information y and the target value information r.
FIG. 5(a) shows that in the target value information r and the detection information y, the information related to the lean angle φ, the information related to the steering angle δ, and the information related to the wheel speed S are the same type of information. This shows a case where the steering command torque derivation unit 42 derives the steering command torque T1 based on the difference between the target value information r and the detection information y. The difference between the target value information r and the detected information y is the difference in the value of information related to the lean angle φ, the difference in the value of the information related to the steering angle δ, and the difference in the value of the information related to the steering angle δ between the target value information r and the detected information y. This refers to the difference in the values of information related to the speed S.
The information related to the lean angle φ in the target value information r and the information related to the lean angle φ in the detection information y may be different types of information. Further, the information related to the steering angle δ in the target value information r and the information related to the steering angle δ in the detection information y may be different types of information. Further, the information related to the wheel speed S in the target value information r and the information related to the wheel speed S in the detection information y may be different types of information. In these cases, for example, the target value information r and the detection information y are separately input to the steering command torque deriving section 42, and the steering command torque deriving section 42 derives the steering command torque T1 based on these pieces of information. Furthermore, even if the information related to the lean angle φ, the information related to the steering angle δ, and the information related to the wheel speed S are the same type of information in the target value information r and the detection information y, The target value information r and the detection information y may be input separately to the steering command torque deriving unit 42, and the steering command torque deriving unit 42 may derive the steering command torque T1 based on these pieces of information.
In the fifth embodiment, regarding the applied torque T5 around the steering axis X2 applied to at least one front wheel 3 when the control device 9 controls the steering torque applying device 12 by performing processing according to the flowchart in FIG. This will be explained using the block diagram of FIG. 5(a).
As shown in the block diagram of FIG. 5(a), in the fifth embodiment, the friction canceling torque estimation unit 22 includes the inverse model 41 of the lean vehicle 1 described above.
Further, in the fifth embodiment, the friction canceling torque T2 output by the friction canceling torque estimation unit 22 is the difference between the torque based on the inverse model output torque T6 output from the inverse model 41 of the lean vehicle 1 and the steering torque T3. The torque is based on
Although FIG. 5A shows a case where the friction canceling torque T2 is the difference itself between the inverse model output torque T6 and the steering torque T3, the present invention is not limited to this. For example, the friction canceling torque T2 may be the difference between the steering torque T3 and a torque calculated by multiplying the inverse model output torque T6 by a coefficient greater than 0 and smaller than 1. Alternatively, for example, the friction canceling torque T2 may be a torque calculated by multiplying the difference between the inverse model output torque T6 and the steering torque T3 by a coefficient greater than 0 and smaller than 1.
 <第5実施形態の変更例>
 次に、第5実施形態の変更例について、図5(b)を参照しつつ説明する。第5実施形態の変更例のリーン車両1は、図5(b)に示すように、摩擦相殺トルク推定部22が、第5実施形態と同様の構成に加えて、ローパスフィルタ36を備えている。ローパスフィルタ36は、操舵トルクT3とリーン車両1の逆モデル41から出力される逆モデル出力トルクT6との差に含まれる、ノイズ等の高周波成分を除去する。これにより、摩擦相殺トルク推定部22から出力される摩擦相殺トルクT2は、操舵トルクT3と逆モデル出力トルクT6との差から高周波成分が除去されたものである。
<Example of modification of the fifth embodiment>
Next, a modification of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 5(b). In the lean vehicle 1 of the modification of the fifth embodiment, as shown in FIG. 5(b), the friction canceling torque estimation unit 22 includes a low-pass filter 36 in addition to the same configuration as the fifth embodiment. . The low-pass filter 36 removes high frequency components such as noise included in the difference between the steering torque T3 and the inverse model output torque T6 output from the inverse model 41 of the lean vehicle 1. As a result, the friction canceling torque T2 output from the friction canceling torque estimating section 22 is obtained by removing high frequency components from the difference between the steering torque T3 and the inverse model output torque T6.
 <第6実施形態>
 以下、本発明の第6実施形態のリーン車両1について、図6を参照しつつ説明する。第6実施形態のリーン車両1は、第1実施形態のリーン車両1の特徴を全て有する。また、第6実施形態のリーン車両1は、第2~第4実施形態の少なくとも1つのリーン車両1の特徴を有していてもよい。
 第6実施形態において、制御装置9が図1のフローチャートに沿って処理を行うことによって操舵トルク付与装置12を制御するときに少なくとも1つの前輪3に付与される操舵軸線X2回りの付与トルクT5について図6のブロック線図を用いて説明する。
 図6のブロック線図に示すように、第6実施形態において、摩擦相殺トルク推定部22は、積分器51とゲイン付与部52とを含む。積分器51は、検出情報yと目標値情報rとの差分が入力され、入力された検出情報yと目標値情報rとの差分を積分した積分値に応じた積分トルクT7を出力する。検出情報yおよび目標値情報rは、例えば、第5実施形態で説明したものと同様である。ゲイン付与部52は、積分トルクT7に所定の係数Kを乗じた値(K×T7)を摩擦相殺トルクT2として出力する。
<Sixth embodiment>
Hereinafter, a lean vehicle 1 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. The lean vehicle 1 of the sixth embodiment has all the features of the lean vehicle 1 of the first embodiment. Furthermore, the lean vehicle 1 of the sixth embodiment may have at least one feature of the lean vehicle 1 of the second to fourth embodiments.
In the sixth embodiment, regarding the applied torque T5 around the steering axis X2 applied to at least one front wheel 3 when the control device 9 controls the steering torque applying device 12 by performing processing according to the flowchart in FIG. This will be explained using the block diagram shown in FIG.
As shown in the block diagram of FIG. 6, in the sixth embodiment, the friction canceling torque estimating section 22 includes an integrator 51 and a gain providing section 52. The integrator 51 receives the difference between the detection information y and the target value information r, and outputs an integral torque T7 corresponding to an integral value obtained by integrating the difference between the input detection information y and the target value information r. The detection information y and the target value information r are, for example, the same as those described in the fifth embodiment. The gain applying unit 52 outputs a value (K×T7) obtained by multiplying the integral torque T7 by a predetermined coefficient K as the friction canceling torque T2.
1:リーン車両、2:車輪、3:前輪、3a:接触部、3b:接触位置、4:後輪、5:車体フレーム、6:リーン角関連情報検出装置、7:操舵角関連情報検出装置、8:車輪速度関連情報検出装置、9:制御装置、12:操舵トルク付与装置、28:接続部、29:ハンドル部 1: Lean vehicle, 2: Wheel, 3: Front wheel, 3a: Contact part, 3b: Contact position, 4: Rear wheel, 5: Body frame, 6: Lean angle related information detection device, 7: Steering angle related information detection device , 8: Wheel speed related information detection device, 9: Control device, 12: Steering torque applying device, 28: Connection section, 29: Handle section

Claims (8)

  1.  少なくとも1つの前輪および前記少なくとも1つの前輪よりも車両前後方向における後方向に配置される少なくとも1つの後輪を含む複数の車輪と、
     前記複数の車輪を車軸線回りに回転可能に支持し、前記少なくとも1つの前輪を操舵軸線回りに回転可能に支持し、右旋回時に車両上下方向に対して車両右方向に傾斜し、左旋回時に前記車両上下方向に対して車両左方向に傾斜する車体フレームと、
     前記車体フレームの前記車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角に関連する第1リーン角情報を検出するリーン角関連情報検出装置と、
     いずれか1つの前記前輪の前記操舵軸線回りの回転角度である操舵角に関連する第1操舵角情報を検出する操舵角関連情報検出装置と、
     いずれか1つの前記車輪の前記車軸線回りの回転速度である車輪速度に関連する第1車輪速度情報を検出する車輪速度関連情報検出装置と、
     前記少なくとも1つの前輪に、前記操舵軸線回りの操舵トルクを付与するように構成された操舵トルク付与装置と、
     前記操舵トルク付与装置が付与する前記操舵トルクを制御するように構成され、前記操舵角と前記リーン角とが調整されるように、前記操舵トルク付与装置から前記少なくとも1つの前輪に付与される前記操舵トルクを制御する制御装置と、を備えたリーン車両であって、
     前記制御装置は、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する摩擦トルクを相殺するための摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御することを特徴とするリーン車両。
    a plurality of wheels including at least one front wheel and at least one rear wheel disposed further rearward than the at least one front wheel in the longitudinal direction of the vehicle;
    The plurality of wheels are rotatably supported around an axle axis, the at least one front wheel is rotatably supported around a steering axis, and the vehicle is tilted to the right with respect to the vertical direction of the vehicle when turning to the right, and when turning to the left. a vehicle body frame that tilts to the left of the vehicle with respect to the vertical direction of the vehicle;
    a lean angle related information detection device that detects first lean angle information related to a lean angle that is an inclination angle of the vehicle body frame in a vehicle lateral direction with respect to the vehicle vertical direction;
    a steering angle related information detection device that detects first steering angle information related to a steering angle that is a rotation angle of one of the front wheels around the steering axis;
    a wheel speed related information detection device that detects first wheel speed information related to a wheel speed that is a rotational speed of any one of the wheels around the axle axis;
    a steering torque applying device configured to apply a steering torque about the steering axis to the at least one front wheel;
    The steering torque applying device is configured to control the steering torque applied by the steering torque applying device, and the steering torque applying device applies the steering torque to the at least one front wheel so that the steering angle and the lean angle are adjusted. A lean vehicle comprising a control device for controlling steering torque,
    The control device controls the first lean angle information detected by the lean angle related information detection device and the steering angle related information detection device so as to increase the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle. The steering command torque based on at least the first steering angle information detected by the first steering angle information and the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device, due to the friction between the at least one front wheel and the running surface. A lean vehicle characterized in that the steering torque applying device is controlled so that the steering torque to which a friction canceling torque for canceling the generated friction torque is applied is applied to the at least one front wheel.
  2.  ライダーに操作されるハンドル部と、
     前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部であって、前記ハンドル部がハンドル軸線回りに回転可能となるように前記車体フレームに支持され、前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転したときに前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転したときに前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪のうちいずれかの前輪の前記操舵軸線回りの回転角度が、前記ハンドル部の前記ハンドル軸線回りの回転角度以上であるように、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載のリーン車両。
    A handle part operated by a rider,
    A connection portion connecting the handle portion and the at least one front wheel, the handle portion being supported by the vehicle body frame so as to be rotatable around the handle axis, and the handle portion rotating around the handle axis. when the at least one front wheel rotates about the steering axis, and when the at least one front wheel rotates about the steering axis, the handle portion rotates about the handle axis, and the at least one front wheel rotates about the steering axis; A connection connecting the handle portion and the at least one front wheel such that a rotation angle of one of the front wheels around the steering axis is equal to or greater than a rotation angle of the handle portion around the steering axis. The lean vehicle according to claim 1, further comprising a portion.
  3.  ライダーに操作されるハンドル部と、
     前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部であって、前記ハンドル部がハンドル軸線回りに360°未満の回転角度範囲で回転可能となるよう前記記車体フレームに支持され、前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転したときに前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転し、且つ、前記少なくとも1つの前輪が前記操舵軸線回りに回転したとき前記ハンドル部が前記ハンドル軸線回りに回転するように、前記ハンドル部と前記少なくとも1つの前輪とを接続する接続部と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のリーン車両。
    A handle part operated by a rider,
    a connection part connecting the handle part and the at least one front wheel, the handle part being supported by the vehicle body frame so as to be rotatable around the handle axis in a rotation angle range of less than 360 degrees; When the at least one front wheel rotates about the steering axis, the at least one front wheel rotates about the steering axis; and when the at least one front wheel rotates about the steering axis, the handle rotates about the steering axis. The lean vehicle according to claim 1 or 2, further comprising a connection portion that rotatably connects the handle portion and the at least one front wheel.
  4.  前記少なくとも1つの前輪の周方向と直交する断面における外縁の走行面と接触する部分である接触部が円弧状であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のリーン車両。 The lean vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein a contact portion that is a portion of the at least one front wheel that contacts the running surface of the outer edge of the at least one front wheel in a cross section perpendicular to the circumferential direction has an arc shape.
  5.  前記制御装置は、少なくとも前記リーン車両が、前記少なくとも1つの前輪が車両右方向に操舵されている状態と車両左方向に操舵されている状態とが交互に切り換わる切り返し走行しているときに、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のリーン車両。 At least when the lean vehicle is running in a state where the at least one front wheel is alternately switched between a state in which the at least one front wheel is steered to the right of the vehicle and a state in which the state is steered to the left of the vehicle, The first lean angle information detected by the lean angle related information detection device and the first lean angle information detected by the steering angle related information detection device are configured to increase the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle. The friction generated by the friction between the at least one front wheel and the running surface is applied to the steering command torque based at least on the first steering angle information and the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device. According to any one of claims 1 to 4, the steering torque applying device is controlled so that the steering torque to which the friction canceling torque for canceling torque is added is applied to the at least one front wheel. Lean vehicle as described.
  6.  前記制御装置は、少なくとも前記リーン車両の車速が0km/hよりも高く10km/h以下のときに、前記操舵角の変化に対する前記リーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のリーン車両。 The control device is configured to control the lean angle so that the responsiveness of the change in the lean angle to the change in the steering angle is increased at least when the vehicle speed of the lean vehicle is higher than 0 km/h and equal to or lower than 10 km/h. the first lean angle information detected by the information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the first wheel speed detected by the wheel speed related information detection device The steering torque obtained by adding the friction canceling torque for canceling the friction torque generated due to friction between the at least one front wheel and the running surface to the steering command torque based on at least the information is applied to the at least one front wheel. The lean vehicle according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the steering torque applying device is controlled so that the steering torque is applied.
  7.  前記制御装置は、前記リーン車両がライダーによって運転されずに自律走行するとき、または、前記リーン車両がライダーによって運転されて走行するときのうち、少なくとも一方のときに、操舵角の変化に対するリーン角の変化の応答性を高くするように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報に少なくとも基づく前記操舵指令トルクに、前記少なくとも1つの前輪と走行面との摩擦により発生する前記摩擦トルクを相殺するための前記摩擦相殺トルクを加えた前記操舵トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与されるように前記操舵トルク付与装置を制御することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のリーン車両。 The control device controls the lean angle in response to a change in the steering angle when the lean vehicle is autonomously traveling without being driven by a rider, or when the lean vehicle is traveling while being driven by a rider. The first lean angle information detected by the lean angle related information detection device, the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and the the friction offset for canceling out the friction torque generated by friction between the at least one front wheel and the running surface with the steering command torque based at least on the first wheel speed information detected by the wheel speed related information detection device; The lean vehicle according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the steering torque applying device is controlled so that the steering torque added to the torque is applied to the at least one front wheel.
  8.  前記少なくとも1つの前輪に付与される前記操舵軸線回りのトルクを入力とし、当該トルクが前記少なくとも1つの前輪に付与された直後の、前記リーン角に関連する第2リーン角情報、前記操舵角に関連する第2操舵角情報、および前記車輪速度に関連する第2車輪速度情報を出力とするモデルを前記リーン車両の順モデルとし、前記リーン車両の順モデルと逆の入出力関係を持つモデルを前記リーン車両の逆モデルとした場合に、
     前記摩擦相殺トルクは、前記操舵トルク付与装置から前記少なくとも1つの前輪に付与された前記操舵トルクと、当該操舵トルクが付与された直後に前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記第1リーン角情報から得られる前記第2リーン角情報、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記第1操舵角情報から得られる前記第2操舵角情報、および、前記車輪速度関連情報検出装置によって検出された前記第1車輪速度情報から得られる前記第2車輪速度情報が前記リーン車両の前記逆モデルに入力されたときに前記リーン車両の前記逆モデルから出力されるトルクに基づくトルクとの差に基づくトルクであることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のリーン車両。
    A torque around the steering axis applied to the at least one front wheel is input, and second lean angle information related to the lean angle immediately after the torque is applied to the at least one front wheel; A model that outputs related second steering angle information and second wheel speed information related to the wheel speed is a forward model of the lean vehicle, and a model that has an input-output relationship opposite to the forward model of the lean vehicle. When using the inverse model of the lean vehicle,
    The friction canceling torque includes the steering torque applied to the at least one front wheel from the steering torque applying device and the first lean detected by the lean angle related information detecting device immediately after the steering torque is applied. the second lean angle information obtained from the angle information, the second steering angle information obtained from the first steering angle information detected by the steering angle related information detection device, and detected by the wheel speed related information detection device when the second wheel speed information obtained from the first wheel speed information is input to the inverse model of the lean vehicle, the difference between the second wheel speed information and the torque based on the torque output from the inverse model of the lean vehicle; The lean vehicle according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the torque is based on the lean vehicle.
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